شناسایی نیتروژن در دنباله دار فضاپیمای روزتا

[Interstellar]

به گزارش space.com مولکول نیتروژن یکی از اجزای کلیدی در روزگار جوانی سامانه ی خورشیدی بوده. به گفته ی مقام های سازمان فضایی اروپا، یافتن آن در دنباله دار 67-P/چوریموف-گراسیمنکو، که فضاپیمای روزتا هم اکنون در مدار آنست نشان می دهد که این دنباله دار در شرایطی با دمای پایین ساخته شده، شرایطی که برای نگهداری نیتروژن به حالت یخ نیاز بودهاست

به گفته ی اِسا، از آنجا که نیتروژن در سیاره ها و ماه های بخش بیرونی سامانه ی خورشیدی یافته شده، از یافته ی روزتا چنین بر می آید که خانواده ی دنباله دارهای ۶۷پی در یک منطقه شکل گرفته اند.

در بیانیه ی مقام های اِسا آمده: «کشف روزتا به ویژه از این رو اهمیت دارد که پنداشته می شود نیتروژن مولکولی رایج ترین گونه ی نیتروژن در زمان شکل گیری سامانه ی خورشیدی بوده.»

«در ناحیه های سردتر بیرونی سامانه ی خورشیدی، همین نیتروژن مولکولی احتمالا چشمه ی اصلی نیتروژنی که در ساخت سیاره های گازی نقش داشت را فراهم کرده بود. نیتروژن مولکولی همچنین بیشتر جو چگال تیتان، ماه کیوان را تشکیل داده و در جو و یخ های سطحی پلوتو و تریتون، ماه نپتون نیز وجود دارد.»

با آن که نیتروژن در گذشته هم روی دنباله دارها یافته شده بود، این نخستین باریست که تنها و به شکل مولکول نیتروژن دیده می شود. پیشتر، نیتروژن در چندساخت هایی مانند آمونیاک یا هیدروژن سیانید شناسایی شده بود.

داده نمایی از نخستین مورد دیده شدن نیتروژن مولکولی در دنباله دار 67-P/چوریموف-گراسیمنکو. نسبت شگفت آور فضاپیمای روزتا نیتروژن مولکولی را در روزهای ۱۷ تا ۲۳ اکتبر ۲۰۱۴ با بهره از یکی از دستگاه هایش به نام روزینا (ROSINA، طیف سنج مدارگرد روزتا برای بررسی های یونی و خنثا) شناسایی کرد. در آن زمان، روزتا داشت با فاصله ی ۱۰ کیلومتر از مرکز دنباله دار به گرد آن می چرخید.

ولی این یافته یک شگفتی را نیز با خود آورد: نسبت نیتروژن مولکولی به مونوکسید کربن در دنباله دار ۲۵ برابر کمتر از چیزی بود که از مدل های جوانی سامانه ی خورشیدی انتظار می رود. (مونوکسید کربن برای این سنجش ها مهم است زیرا یخی که نیتروژن مولکولی را به دام انداخت احتمالا در همان دمایی ساخته شده بود که برای به دام انداختن مونوکسیدکربن نیاز است).

به گفته ی دانشمندان، کم بودن نامنتظره ی این نسبت، دستاورد شیوه ی شکل گیری یخ در دمای بسیار بسیار پایین بوده است. احتمالا نیتروژن مولکولی درون آب یخ زده ی "قفس مانند"ی که به نام کلاترات یا اندرون‌گیر شناخته می شود، در دماهایی میان ۲۵۰- و ۲۲۰- درجه ی سانتیگراد به دام افتاده بوده.

همچنین دانشمندان می گویند که شاید این یخ در دمای نزدیک به ۲۵۳- سانتیگراد نیتروژن مولکولی را به دام انداخته بوده. این می تواند در صورتی منطقی باشد که ۶۷پی در همان منطقه ای از سامانه ی خورشیدی ساخته شده باشد که تریتون و پلوتو -که هر دو در یخ هایشان نیتروژن دارند- ساخته شدند.

با چشم پوشی از تاریخچه ی پیدایش ۶۷پی، این دنباله دار با نزدیک تر شدن به خورشید و آب شدن یخ هایش دارد نیتروژنش را آزاد می کند. به گفته ی دانشمندان، شاید دلیل کم بودن این نسبت همین باشد.

این پژوهش به رهبری مارتین روبین از بخش پژوهش فضایی و دانش سیاره ای دانشگاه برن سوییس انجام شده و دستاوردهایش در نشریه ی ساینس انتشار یافته است