खगोल रसायनज्ञों ने अंतरिक्ष प्रक्रियाओं का मॉडल बनाया: पीएएच से फुलेरीन बनने की संभावित योजना का खुलासा
द्वारा संपादित: Uliana S.
अंतरिक्ष में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं का अनुकरण करने के लिए, यूनिवर्सिटी ऑफ कोलोराडो इन बोल्डर के विशेषज्ञों सहित वैज्ञानिकों के एक अंतरराष्ट्रीय दल ने अभूतपूर्व प्रयोगशाला प्रयोग किए हैं। इन शोधों के निष्कर्षों को जर्नल ऑफ द अमेरिकन केमिकल सोसाइटी में प्रकाशित किया गया है। यह अध्ययन फुलेरीन के निर्माण की क्रियाविधि की एक ठोस व्याख्या प्रस्तुत करता है, जैसे कि बकमिनस्टरफुलेरीन (C60), जो अंतरतारकीय माध्यम में व्यापक रूप से पाए जाते हैं। मुख्य परिकल्पना यह है कि अंतरिक्षीय विकिरण एक उत्प्रेरक (catalyst) के रूप में कार्य करता है, जो पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन (पीएएच/PAH) को इन गोलाकार कार्बन अणुओं में बदल देता है।
यह रूपांतरण ब्रह्मांड के रासायनिक विकास में एक अत्यंत महत्वपूर्ण चरण माना जाता है, क्योंकि यह जटिल जैविक यौगिकों के उद्भव में योगदान देता है, जो बाद में तारों और ग्रह प्रणालियों के निर्माण के लिए आवश्यक हैं। ब्रह्मांडीय परिस्थितियों को प्रयोगशाला में दोहराने के उद्देश्य से, शोधकर्ताओं ने दो छोटे पीएएच अणुओं—एंथ्रासीन और फेनेंथ्रीन—पर इलेक्ट्रॉन बीम की बमबारी की। इस प्रक्रिया ने हाइड्रोजन परमाणुओं के नुकसान और एक मौलिक संरचनात्मक पुनर्व्यवस्था को प्रेरित किया, जिसके दौरान कार्बन परमाणुओं ने षटकोणीय (hexagonal) और पंचकोणीय (pentagonal) विन्यास बनाना शुरू कर दिया।
प्रयोगशाला मॉडलिंग का अप्रत्याशित परिणाम यह इंगित करता है कि पंचकोणों (pentagons) वाले अणु ही वह लापता कड़ी हो सकते हैं जो पीएएच से स्थिर फुलेरीन तक संक्रमण सुनिश्चित करते हैं। इन परिणामों का खगोल भौतिकी के लिए बहुत बड़ा महत्व है, क्योंकि वे अंतरिक्ष में फुलेरीन के निर्माण के लिए एक संभावित और संभवतः व्यापक तंत्र प्रदान करते हैं। इस तरह से निर्मित फुलेरीन को आधुनिक उपकरणों, जिनमें जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप भी शामिल है, की सहायता से सफलतापूर्वक खोजा जा सकता है।
इन जटिल अणुओं की पहचान वैज्ञानिक समुदाय को उन रासायनिक प्रक्रियाओं को गहराई से समझने की अनुमति देती है जो तारों और संपूर्ण ग्रह प्रणालियों के निर्माण के मूल में हैं। यह शोध पहले माने गए उच्च-ऊर्जा प्रक्रियाओं, जैसे कि सुपरनोवा विस्फोटों, से ध्यान हटाकर अंतरिक्षीय विकिरण के प्रभाव में होने वाली अधिक क्रमिक प्रक्रिया पर केंद्रित करता है। इस प्रकार, इस मार्ग को समझने से न केवल अंतरिक्ष में C60 की व्यापक उपस्थिति की व्याख्या होती है, बल्कि इस बारे में भी हमारी समझ बढ़ती है कि ब्रह्मांड में साधारण तत्वों से जीवन के लिए आवश्यक पूर्ववर्ती तत्व कैसे उत्पन्न होते हैं।
स्रोतों
SpaceDaily
Unveiling fullerene formation and interconversion through molecular dynamics simulations with deep neural network potentials
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