Simulação de grãos interestelares de poeira. Crédito de imagem: OSU. Clique para ampliar.
O escritor de ficção científica Harlan Ellison disse uma vez que os elementos mais comuns no universo são hidrogênio e estupidez.
Enquanto o veredicto ainda está no volume de estupidez, os cientistas sabem há muito tempo que o hidrogênio é de fato o elemento mais abundante do universo. Quando olham através de seus telescópios, eles vêem hidrogênio nas vastas nuvens de poeira e gás entre as estrelas - especialmente nas regiões mais densas que estão entrando em colapso para formar novas estrelas e planetas.
Mas um mistério permaneceu: por que grande parte desse hidrogênio está na forma molecular? - com dois átomos de hidrogênio ligados entre si? - em vez de sua única forma atômica? De onde veio todo esse hidrogênio molecular? Pesquisadores da Ohio State University recentemente decidiram tentar descobrir.
Eles descobriram que um detalhe aparentemente minúsculo - se as superfícies dos grãos de poeira interestelar são lisas ou irregulares - poderia explicar por que existe tanto hidrogênio molecular no universo. Eles relataram seus resultados no 60º Simpósio Internacional de Espectroscopia Molecular, realizado na Ohio State University.
O hidrogênio é o elemento atômico mais simples conhecido; consiste em apenas um próton e um elétron. Os cientistas sempre deram como certa a existência de hidrogênio molecular ao formar teorias sobre de onde vieram todas as moléculas maiores e mais elaboradas do universo. Mas ninguém conseguiu explicar quantos átomos de hidrogênio foram capazes de formar moléculas - até agora.
Quando se trata de produzir hidrogênio molecular, a superfície microscópica ideal do hospedeiro é "menos como a planicidade de Ohio e mais como um horizonte de Manhattan".
Para que dois átomos de hidrogênio tenham energia suficiente para se unir às áreas frias do espaço, eles primeiro precisam se encontrar em uma superfície, explicou Eric Herbst, professor universitário de física da Ohio State.
Embora os cientistas suspeitem que a poeira espacial forneça a superfície necessária para essas reações químicas, as simulações de laboratório do processo nunca funcionaram. Pelo menos, eles não funcionaram o suficiente para explicar a abundância total de hidrogênio molecular que os cientistas vêem no espaço.
Herbst, professor de física, química e astronomia, juntou-se a Herma Cuppen, pesquisadora de pós-doutorado, e Qiang Chang, estudante de doutorado, ambas em física, para simular diferentes superfícies de poeira em um computador. Eles então modelaram o movimento de dois átomos de hidrogênio caindo ao longo das diferentes superfícies até se encontrarem para formar uma molécula.
Dada a quantidade de poeira que os cientistas pensam estar flutuando no espaço, os pesquisadores do Estado de Ohio foram capazes de simular a criação da quantidade certa de hidrogênio, mas apenas em superfícies irregulares.
Quando se trata de produzir hidrogênio molecular, a superfície microscópica ideal do hospedeiro é "menos como a planicidade de Ohio e mais como um horizonte de Manhattan". Herbst disse.
O problema com simulações passadas, ao que parece, é que elas sempre assumiram uma superfície plana.
Cuppen entende o porquê. ? Quando você quer testar algo, começar com uma superfície plana é mais rápido e fácil? ela disse
Ela deveria saber. Ela é especialista em ciências da superfície, mas ainda levou meses para montar o modelo de poeira esburacada, e ainda está trabalhando para refiná-lo. Eventualmente, outros cientistas poderão usar o modelo para simular outras reações químicas no espaço.
Enquanto isso, os cientistas do Estado de Ohio estão colaborando com colegas de outras instituições que estão produzindo e usando superfícies irregulares que imitam a textura da poeira espacial. Embora as partículas de poeira no espaço real sejam tão pequenas quanto os grãos de areia, essas superfícies maiores e do tamanho de uma moeda de dez centavos permitirão aos cientistas testar se diferentes texturas ajudam a formar hidrogênio molecular no laboratório.
Fonte original: Comunicado de imprensa da OSU
