Vědci řeší záhadu barevného Kuiperova pásu

Kuiperův pás, obrovský disk překypující ledovými tělesy včetně Pluta a nacházející se těsně za oběžnou dráhou Neptunu v naší Sluneční soustavě, vykazuje u svých objektů zajímavou barevnou paletu od jasně bílé až po tmavě načervenalou. Tento výrazný barevný rozsah, jedinečný mezi všemi populacemi Sluneční soustavy, dlouho zůstával záhadou. Mezi vědci převládá teorie, že různé barvy pravděpodobně pocházejí z trvalého ovlivňování povrchových organických materiálů galaktickým kosmickým zářením.

Nová studie vedená výzkumníky z University of Hawaiʻi (UH) na Ústavu chemie v Mānoa replikovala prostředí v Kuiperově pásu, aby zjistila, co způsobuje řadu barev na površích objektů Kuiperova pásu bohatých na uhlovodíky, což poskytuje řešení dlouhodobého problému v astrofyzice. Studie byla nedávno publikována v časopise Science Advances.

Výzkumný tým pod vedením profesora Ralfa I. Kaisera provedl špičkový výzkum na UH Mānoa. Použili experimenty s ultravysokým vakuem a provedli komplexní analýzy ke zkoumání vývoje barev a jejich zdroje na molekulární úrovni, kdy galaktické kosmické záření působilo na uhlovodíky, jako je metan a acetylen, za podmínek podobných v Kuiperově pásu.

Zjistilo se, že aromatické (organické molekuly s kondenzovanými benzenovými strukturami) strukturní jednotky obsahující až tři prstence v chemickém vzorci (viz obrázek v úvodu článku), například v chemických sloučeninách fenantren, fenalen a acenaftylen, propojené mezi sebou vodíkovými můstky, hrají klíčovou roli při vytváření načervenalých barev. Experimenty prokázaly úroveň molekulární složitosti galaktického kosmického záření ovlivňujícího uhlovodíky a poskytly pohled na roli, kterou hrají ledy vystavené radiaci v rané produkci biologických prekurzorových molekul.

„Tento výzkum je kritickým prvním krokem k systematickému odhalení nosičů molekulárních jednotek odpovědných za povrchy objektů Kuiperova pásu bohatých na uhlovodíky,“ řekl Kaiser. „Protože astronomické detekce také registrovaly například čpavek, vodu a metanol na površích objektů Kuiperova pásu, další experimenty s působením kosmického záření na tyto ledy doufejme odhalí povahu skutečné barevné rozmanitosti objektů Kuiperova pásu na molekulární úrovni.“

Zdroj: https://scitechdaily.com/scientists-solve-colorful-kuiper-belt-mystery/ a https://sciencesprings.wordpress.com/tag/scientists-have-speculated-that-the-coloration-is-likely-the-result-of-prolonged-exposure-to-the-radiation-of-organic-materials-by-galactic-cosmic-rays/

autor: František Martinek