Düşük Enerjili Elektronlar Uzay Kimyasını Tetikleyebilir
Fotoğraf: Düşük enerjili elektronlar, Satürn’ün buz ayı Enceladus’unda olduğu gibi karmaşık moleküllerden oluşabilir.
Elektronlar tarafından biyomolekül formlarından sıkıştırılmış buzlarda kimyasal gruplar ve bağlar bulundu.
Bilim adamları uzay kimyasını yönlendiren şeyleri düşündüğünde; gama ışınları, X- ışınları ve iyonlar gibi yüksek enerjili radyasyonlar ilgi görüyor. Fakat yeni çalışma, kompleks organik moleküllerin öncüleri olabilecek bileşikleri yapmak ve bağlar oluşturmak söz konusu olduğunda düşük enerjili elektronların aslında ağır kaldırmanın çoğunu yapabileceğini iddia ediyor.
Sherbrooke Üniversitesi’ndeki Michael A. Huels, Leon Sanche ve grupları, yıldızlararası boşluğa benzeyen şartlar altında oksijen buzu ve metan çalışmaları tarafından bu reaksiyonlar gözlemlenmiştir. Düşük enerjili elektronlarla buz bombardımanından sonra karboksilat fonksiyonel grubu ve karbonille birlikte, etanol ve etanında spektroskopik imzasını belirlenmiştir.
Çalışmaya katılmayan NASA görevlisi Stefanie N. Milam “ Yüksek enerjili kaynaklardan önemli kimyasalların oluştuğunu biliyoruz.”dedi. “Bu düşük enerjili elektronlardan kompleks türlerin oluşumunu göstermek, güneş sisteminin hem içindeki hem dışındaki yüzeyler dahilinde kimyanın ne kadar kolaylıkla indüklendiğini ve oluştuğunu gösteren daha fazla kanıt sağlar.” diyerek açıklamada bulunmuştur.
X-ışını ve gama ışını bir moleküle veya atoma çarptırıldığında, bir yüksek enerjili elektronu devirebilir. Bu elektron daha sonra diğer atomları ve molekülleri vururken yanıp tutarak, bilim adamlarının gözlemlediği kimyayı tetikleyebilecek ikincil, düşük enerjili elektronlar üretebilir.
Araştırmacılar bu kimyanın, Satürn’ün uydusu Enceladus ve Jupiter’in uydusu Europa gibi bizim güneş sistemimizde buzlu cisimler üzerinde ya da kuyruklu yıldızlar üzerinde, bulutsuların içindeki buz ve toz tanecikleri üzerinde meydana gelebileceğini söylüyor. Fakat Huel, gözlemlediği moleküllerin yaşamın içeriklerinden hala çok uzakta olduğunu belirtmek için dikkatli oluyor.
Huel “ Burada yaşamın yapı taşını yapmıyoruz.” Diyor ve sözlerine “ Orada koyduğumuz iki molekülden daha kompleks organik moleküller yapıyoruz. Bununla birlikte astrofiziksel ya da gezegensel buzlarda küçük biyomoleküller yapıldığında kimya benzerdir.” Diyerek devam ediyor.
Zamanlarının çoğunu radyoterapi sırasında düşük enerjili elektron ve iyonların DNA üzerindeki etkilerini inceleyen Huels ve Sanche’nin grupları, metan ve oksijenden 22 K ve 6 x 10-11 Torr değerinde buzlar yaptılar. Buzlarda 100 eV’tan daha düşük enerjiye sahip düşük enerjili elektron demetini ateşlediler.
Ekip röntgen fotoelektron spektroskopisi ve termal desorpsiyon kütle spektrometresi kullanarak, elektron bombardımanı sırasında buzda oluşan molekülleri tespit edebildi. Grup, yeni bağ oluştuğuna dair kanıtlar görse de, buzda meydana gelen hassas kimyasal reaksiyon yollarını henüz bilmediklerini söylüyorlar.
Huel’e göre sonraki adım, daha kompleks buz yapmaktır. Grupları şu anda, 8 eV kadar düşük enerjili elektron kullanan amonyak, oksijen ve metan içeren buz karışımlarını test etmektedir. Huels, bu sonuçları yakında yayınlamayı umduklarını açıkladı.
Kaynak : acs.org
