חמצן מולקולרי בחלל


פורום אסטרופיזיקה משמש לדיונים ומידע בפיזיקת הכוכבים וקוסמולוגיה.

חמצן מולקולרי בחלל

הודעהעל ידי מיכאל פימה » 10 פברואר 2012, 18:31

התגלה חמצן מולקולרי בחלל

מאת: ד"ר יגאל פת-אל

חמצן מולקולרי הוא המרכיב השני בשכיחותו באטמוספירה של כדור הארץ. החמצן מופיע באטמוספירה של כדור הארץ בשתי צורות: האחת, מולקולה בת שני אטומים והשניה מולקולה בת 3 אטומים (אוזון). שתי המולקולות חיוניות לחיים – החמצן לנשימה ובזכותו גופינו יכול לייצר אנרגיה ואילו האוזון מגן עלינו מקרינת השמש העל-סגולה. אולם, בניגוד למה שמקובל לחשוב, החמצן אינו תנאי הכרחי לחיים. להיפך. נוכחות חמצן באמטמוספירה בעת שנוצרו החיים היתה יכולה להמיט עליהם שואה. החמצן באטמוספירה הוא תולדה של החיים, תוצר של תהליך הפוטוסינטזה בצמחים הממיר פחמן דו-חמצני ומים לחמצן מולקולרי וסוכר. לכן, אם וכאשר נגלה חמצן מולקולרי בכוכב לכת, זו תהיה אפשרות סבירה שקיימים עליו חיים.

לכן, הגילוי האחרון של טלסקופ החלל הרשל חשוב למדי כיוון שהוא גילה, לראשונה מחוץ לכדור הארץ, חמצן מולקולרי בערפילית הגדולה של אוריון. ערפילית זו, אחת המפורסמות בשמים הנראית היטב גם בעין הבלתי מזוינת מתוך עיר ונגלית במלוא תפארתה גם בטלסקופ קטן ובמשקפת שדה, היא ענן מולקולרי ענק שבו קיים תהליך מתמשך של יצירת כוכבים. הספקטרוסקופ על גבי טלסקופ החלל הרשל של סוכנות החלל האירופאית גילה קרינה האופיינית למולקולת החמצן.

אולם, מולקולת החמצן לא התגלתה באטמוספירה של כוכב לכת כלשהו, אלא באיזור שבו נוצרים כוכבים. באזורים אלה קיים תהליך שבו גזים קופאים על גרגירי אבק זעירים (מכילים סילקטים וכדומה). יתכן שגם החמצן, שהוא אחד היסודות השכיחים ביקום (השלישי בשכיחותו), קופא על גרגירי האבק יחד עם מים היוצרים קרח מים הכולא גם גזים נוספים. כאשר כוכבים סמוכים מחממים את גרגירי הקרח, קרח המים מתנדף ומשחרר את הגזים הכלואים בו.

קיימים מודלים של יצירת חמצן מולקולרי בעננים מולקולריים לפיהם ריאקציות של אטום חמצן עם מולקולת OH יוצרות בסוף התהליך מולקולות חמצן. כמו כן, התפרסמו מספר מודלים לפיהם שכיחות של מולקולת חמצן באזורים דחוסים בעננים מולקולריים מוגנים מקרינה, עשויה להגיע לכדי חלק אחד מעשרת אלפים ביחס למימן מולקלורי, המולקולה הנפוצה ביקום, ומכאן שתאורטית היא אמורה להיות אחת המולקולות השכיחות ביותר, אולם יש לזכור ששכיחות זו עדיין זניחה לגבי שכיחות החמצן באטמוספירה של כדור הארץ שהיא בסדר גודל של 1/4. לכן, אפשר להבין את חשיבותו של הגילוי שמראה בפעם הראשונה נוכחות של אחת המולקולות החיוניות ביותר לחיים כפי שאנו מכירים אותם כיום, אם כי בגלל האזור שבו היא התגלתה עדיין אין להסיק כלל לגבי אפשרויות של קיום חיים. אם וכאשר יתגלה חמצן מולקולרי באטמוספירה של כוכב לכת כלשהו יהיה זה סיפור אחר.
סמל אישי של המשתמש
מיכאל פימה
 
הודעות: 1289
הצטרף: 24 ינואר 2012, 13:58
מיקום: ירושלים

Re: חמצן מולקולרי בחלל

הודעהעל ידי ואדים » 14 פברואר 2012, 11:13

שאלה בנוגע לטלסקופ הרשל
מה היחודיות של טלסקופ הרשל ומה ניתן ללמוד מהצילומים שלו?
ד״ר פת אל יגאל, במאמר כתוב שהתגלה חמצן מולקולרי בערפילית אוריון. אייך מנתחים מתמונה ומסיקים מסקנות מבלי לקחת דגימות?
סמל אישי של המשתמש
ואדים
 
הודעות: 80
הצטרף: 14 פברואר 2012, 10:57

Re: חמצן מולקולרי בחלל

הודעהעל ידי ד'ר יגאל פתאל » 14 פברואר 2012, 11:40

טלסקופ החלל של הרשל שייך לסוכנות החלל האירופאית. זהו טלסקופ בעל מראה בקוטר ל 3.5 מטר (הגדולה ביותר המצויה בחלל) והיא מצלמת באורכי גל של תת-אדום. גילוי של מולקולות חמצן מתאפשר על ידי קליטת אורכי הגל באורכי הגל התת-אדומים שנפלטים מהתנודות של המולקולות האלה. הטלסקופ לא מצלם את המולקולות אלא רק קולט את הקרינה הנפלטת מהם ומכאן הוא מסיק על הטמפרטורה בה הן מצויות וכן מסיקים על השכיחות של המולוקולות האלה בערפילית. כיוון שאין לנו כל סיכוי לקבל דגימות משום שאנו רוחקים, הדרך היחידה ללמוד היא על ידי הקרינה המתקבלת מהם.
ד'ר יגאל פתאל
 
הודעות: 774
הצטרף: 02 פברואר 2012, 12:00

Re: חמצן מולקולרי בחלל

הודעהעל ידי ואדים » 14 פברואר 2012, 12:39

ד"ר פת אל יגאל תודה רבה על תשובתך.

ושאלה נוספת
האם הצילומים האסטרונומים המפורסמים על ידי צלמים ובו נראים צבעים ניתן באופן טאורטי להסיק בנוגע לסוגי מולקולות בערפילית?
סמל אישי של המשתמש
ואדים
 
הודעות: 80
הצטרף: 14 פברואר 2012, 10:57

Re: חמצן מולקולרי בחלל

הודעהעל ידי GANDALF » 14 פברואר 2012, 14:16

ואדים,
התשובה היא כן .
בעיקרון אפשר ללמוד על נוכחות של יסודות או מולקולות שונות ע"י ניתוח של תצלומים שנעשים דרך פילטרים צרי-סרט כמו מימן אלפה, גופרית או חמצן כדומה.
פילטרים כאילו מעבירים אור בעיקר סביב פס צר יחסית של אורכי גל ולכן מאפשרים הסקת מסקנות לגבי נוכחות של יסודות או מולקולות שפולטות אור בתחום הפס הצר של הפילטר.
אפשר גם להשיג אינפורמציה כזו ע"י שימוש בספקרטרוסקופיה-ניתוח העוצמה היחסית באורכי גל שונים ( פשוט מחברים לטלסקופ מכשיר שנקרא ספקטרוסקופ).
GANDALF
 
הודעות: 121
הצטרף: 12 פברואר 2012, 09:16

Re: חמצן מולקולרי בחלל

הודעהעל ידי ואדים » 14 פברואר 2012, 16:01

GANDALF אני מודה לך עך תשובתך.
סמל אישי של המשתמש
ואדים
 
הודעות: 80
הצטרף: 14 פברואר 2012, 10:57


חזור אל אסטרופיזיקה - Astrophysics

מי מחובר

משתמשים הגולשים בפורום זה: GOLD19 ו 21 אורחים