Физики Юйчжэнь Го и Дэвид Маккензи из Сиднейского университета предложили новое объяснение механизма образования молекулярного водорода (H₂) в космосе. Проблема давно ставила в тупик ученых: при крайне низких температурах и в условиях вакуума вероятность спонтанного соединения атомов водорода ничтожно мала. Исследователи выдвинули гипотезу, что катализатором может быть космическая пыль, и в качестве модели использовали фуллерены C₆₀ — углеродные молекулы, похожие по структуре на пылевые частицы в межзвёздной среде.
С помощью компьютерного моделирования ученые проанализировали два сценария: в первом два атома водорода перемещались по поверхности фуллерена до их соединения, во втором — свободный атом сталкивался с уже адсорбированным на поверхности. В обоих случаях происходило успешное образование молекулы H₂. Ключевым открытием стало то, что энергия, выделяющаяся при связывании атомов, не разрушала молекулу — она поглощалась фуллереном, стабилизируя соединение.
Процесс оказался возможен при температурах от 10 до 50 К, что соответствует условиям в межзвёздной среде, и даже при более высоких энергиях. Это подтверждает, что космическая пыль может играть активную роль в химических реакциях, выступая катализатором образования водорода.
Результаты исследования дают новое теоретическое объяснение наблюдаемого изобилия H₂ во Вселенной и подчёркивают важность твердофазных каталитических процессов в астрохимии. Работа также открывает путь к дальнейшим экспериментам и изучению влияния других типов пылевых частиц на химическую эволюцию космоса.
#космос #наука #познавательное #технологии
