Νέο φως πάνω στις βασικές χημικές αντιδράσεις στο διαστρικό διάστημα

Πηγή: Science Daily, 14 Ιουλίου 2007

Σε μια βασική έρευνα, που διεξήχθη από δύο αμερικανικά και δύο ευρωπαϊκά πανεπιστημιακά ιδρύματα, έγιναν πλήρως κατανοητές οι βασικές χημικές αντιδράσεις που πραγματοποιούνται στο διαστρικό διάστημα. Επίσης, είδαν ότι σε αυτή την περιοχή μπορούν να γίνουν αντιδράσεις και σε μοριακό επίπεδο κι όχι μόνο σε ιοντικό.

Ο χημικός Stephen Klippenstein του Εθνικού Εργαστηρίου Argonne - μαζί με συναδέλφους τους από το Εργαστήριο Sandia, από το πανεπιστήμιο Rennes και το Καίμπριτζ - έχει κατανοήσει πλήρως την δυναμική των αντιδράσεων μεταξύ των ουδέτερων ριζών και των ουδέτερων μορίων, γνωστών ως "ουδέτερων - ουδέτερων" αντιδράσεων, σε θερμοκρασίες πολύ χαμηλές, όπως 20 Kelvin, που είναι περίπου η θερμοκρασία του διαστρικού διαστήματος.

Στην εργασία τους, ο Klippenstein και οι συνεργάτες του, βρήκαν γιατί ορισμένα μόρια αντιδρούν γρήγορα ακόμη και στις πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, συγκρίνοντας με πολύ προσοχή θεωρία και πείραμα για μια κατηγορία αντιδράσεων (O3P + αλκένια), από μια κατάσταση στην οποία δεν αντιδρούν καθόλου έως την κατάσταση που αντιδρούν πολύ. Τα αποτελέσματα όπως παρατηρήθηκαν στο πείραμα συσχετίζονται αρκετά καλά με τις θεωρητικές προβλέψεις σε όλο το φάσμα των θερμοκρασιών: από 20 Kelvin έως τη θερμοκρασία δωματίου, λέει ο Klippenstein.

"Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να στηριχθούμε στη θεωρία για να προβλέψουμε ποιες αντιδράσεις θα συμβούν γρήγορα."

Η ανάπτυξη ενός λειτουργικού μοντέλου για την διαστρική χημεία είναι ιδιαίτερα σημαντική, αν λάβουμε υπόψη τη δυσκολία για τα μεγάλης κλίμακας πειράματα, σύμφωνα με τον Klippenstein.

"Οι συνεργάτες μου έχουν αναπτύξει κάποιες πειραματικές τεχνικές για αυτές τις αντιδράσεις στις χαμηλές θερμοκρασίες", τόνισε. "Αλλά τέτοια πειράματα είναι ακόμα πολύ χρονοβόρα και είναι επίσης δύσκολο να εφαρμοστούν για πολλές αντιδράσεις. Έτσι τέτοια σχήματα που μπορούν να προβλέψουν την ικανότητα άμεσης αντίδρασης για αυθαίρετες αντιδράσεις, είναι μεγάλης χρησιμότητας στους κατασκευαστές μοντέλων της διαστρικής χημείας."

Οι προγενέστερες πειραματικές μελέτες με μια τεχνική που λέγεται CRESU (Reaction Kinetics in Uniform Supersonic Flow) είχαν δείξει ότι ένας εκπληκτικός αριθμός "ουδέτερων - ουδέτερων" αντιδράσεων παραμένει γρήγορος στις πολύ χαμηλές θερμοκρασίες.

Κατά συνέπεια, τέτοιες αντιδράσεις μπορούν να διαδραματίσουν έναν σημαντικό ρόλο στη χημεία του διαστρικού διαστήματος, σε αντίθεση με τη συμβατική άποψη ότι η διαστρική χημεία είναι ουσιαστικά πλήρως βασισμένη σε ιόντα.

Η ανακοίνωση έχει τίτλο "Κατανόηση των Αντιδράσεων σε Πολύ Χαμηλές Θερμοκρασίες: Αντιδράσεις Ατόμων Οξυγόνου με Αλκένια", και δημοσιεύτηκε στο Science.