اسپیس نوتااسپیس نوتااسپیس نوتا
  • صفحه اصلی
  • فناوری فضایی
    فناوری فضایینمایش بیشتر
    استفاده از دوربین‌ها به‌عنوان ابزار علمی در ماموریت‌های آرتیمیس ۳ انجام می‌شود
    استفاده از دوربین‌ها به‌عنوان ابزار علمی در ماموریت‌های آرتیمیس ۳ انجام می‌شود
    ۵ تیر ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
    چگونه می‌توان بادبان‌های خورشیدی را بهتر چرخاند؟
    چگونه می‌توان بادبان‌های خورشیدی را بهتر چرخاند؟
    ۲۵ خرداد ۱۴۰۴ ساعت ۱۴:۰۰
    چگونه "عضلات حبابی" به فضانوردان کمک می‌کنند روی پا بایستند؟
    چگونه “عضلات حبابی” به فضانوردان کمک می‌کنند روی پا بایستند؟
    ۲۴ خرداد ۱۴۰۴ ساعت ۲۱:۰۰
    جهان پر از عدسی‌های طبیعی تلسکوپی است؛ تلسکوپ رومن از آن‌ها برای مطالعه ماده تاریک بهره خواهد گرفت
    جهان پر از عدسی‌های طبیعی تلسکوپی است؛ تلسکوپ رومن از آن‌ها برای مطالعه ماده تاریک بهره خواهد گرفت
    ۲۴ خرداد ۱۴۰۴ ساعت ۲۰:۰۰
    نمای نزدیک و بی‌سابقه از خورشید؛ تصاویری که نفس را بند می‌آورند
    نمای نزدیک و بی‌سابقه از خورشید؛ تصاویری که نفس را بند می‌آورند
    ۱۱ خرداد ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
  • ماموریت‌های فضایی
    • ماموریت‌های دولتی
    • ماموریت‌های خصوصی
  • نجوم و کیهان‌شناسی
    • ستاره‌ها و سیارات
    • تصاویر فضایی
    • پژوهش‌های علمی
    • دانستنی های علمی
  • محیط زیست و زمین‌شناسی
    • تغییرات اقلیمی
    • زمین‌لرزه‌ها
    • آتشفشان‌ها
خواندن: چرا میدان مغناطیسی نپتون اینقدر عجیب است؟ یک مولکول عجیب و غریب ممکن است راه حل باشد
به اشتراک بگذارید
اسپیس نوتااسپیس نوتا
  • فناوری فضایی
  • ماموریت‌های فضایی
    • ماموریت‌های دولتی
    • ماموریت‌های خصوصی
  • نجوم و کیهان‌شناسی
    • ستاره‌ها و سیارات
    • تصاویر فضایی
    • پژوهش‌های علمی
    • دانستنی های علمی
  • محیط زیست و زمین‌شناسی
    • تغییرات اقلیمی
    • زمین‌لرزه‌ها
    • آتشفشان‌ها
ما را دنبال کنید
پژوهش‌های علمی

چرا میدان مغناطیسی نپتون اینقدر عجیب است؟ یک مولکول عجیب و غریب ممکن است راه حل باشد

مولکولی که نمی تواند روی زمین تشکیل شود ممکن است در داخل نپتون و اورانوس نیز وجود داشته باشد.

چرا میدان مغناطیسی نپتون اینقدر عجیب است؟ یک مولکول عجیب و غریب ممکن است راه حل باشد
تصویری از اورانوس در سمت چپ و نپتون در سمت راست. (اعتبار تصویر: پاتریک اروین)
توسط تهمینه حدادی ۱۹ خرداد ۱۴۰۳ ساعت ۱۱:۴۸
6 دقیقه مطالعه

در اعماق منظومه شمسی ما – قلمرویی که شیمی در آن با حدس و گمان روبرو می شود – دانشمندان وجود احتمالی مولکولی به نام آکودیوم را گزارش کرده اند که پسرعموی گریزان یون آمونیوم است. اگر درست باشد، می تواند عجیب بودن میدان مغناطیسی نپتون و اورانوس را توضیح دهد.

این یک مشکل بزرگ است زیرا آکودیوم پایدار که از چهار اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن (H4O2+) تشکیل شده است، به دلیل سد انرژی بالا که در افزودن پروتون دوم به مولکول هیدرونیوم (H3O+) دخیل است، هرگز مشاهده نشده است. که چگونه آکودیوم باید تشکیل شود. با این حال، ساخت هیدرونیوم کمی ساده تر است. از طریق فرآیند اساسی افزودن پروتون به آب تشکیل می شود. پرش از هیدرونیوم به آکودیوم قسمت سخت آن است.

با این حال، با کمک مدل‌های کامپیوتری پیشرفته، محققان یک زیستگاه بالقوه برای آکودیوم را مشخص کرده‌اند: فشار شدید موجود در هسته غول‌های یخی اورانوس و نپتون. و مهمتر از همه، حضور آن در این محیط شدید و یخی می‌تواند به توضیح میدان‌های مغناطیسی غیرعادی سیارات کمک کند – به طرز عجیبی، آنها هر دو نسبت به محور چرخش خود بسیار کج هستند و به طور قابل توجهی از مراکز سیارات منحرف شده‌اند.

آیا آکودیوم می تواند مقصر باشد؟

شیمی عجیب و غریب برای جهان های عجیب و غریب

به دلیل داشتن اندازه و جرم مشابه، هسته های نپتون و اورانوس تقریباً یکسان هستند. هر دو دارای هسته های سنگی مانند مشتری و زحل هستند، اما بر خلاف همسایگان بزرگترشان، فشار داخلی آنها برای تبدیل هیدروژن مولکولی به یک فلز مایع رسانای الکتریکی کافی نیست. در عوض، گوشته بزرگی از آب یخی و آمونیاک در حدود ۱۲۴۲۷ مایل (۲۰۰۰۰ کیلومتر) زیر سطح این دنیاها تشکیل می شود.

اینجاست که چیزها جالب می‌شوند: نویسندگان این مطالعه پیشنهاد می‌کنند که میدان‌های مغناطیسی غیرمعمول سیارات می‌تواند توسط یون‌هایی که به‌عنوان حامل بار عمل می‌کنند تولید شود. یون ها اتم ها یا مولکول هایی با بار الکتریکی خالص هستند که در نتیجه از دست دادن یا افزایش یک یا چند الکترون به وجود می آیند. این یون‌های مربوط به میدان‌های مغناطیسی اورانوس و نپتون نباید صرفاً به عنوان پروتون مستقل وجود داشته باشند، بلکه می‌توانند شامل هیدرونیوم، آمونیوم و آکودیوم نیز باشند.

در شیمی، یک مولکول به طور معمول در کم انرژی ترین شکل خود وجود دارد که به عنوان حالت پایه شناخته می شود. این به این دلیل است که طبیعت تمایل دارد مسیر کمترین مقاومت را دنبال کند و حالت پایه عواملی مانند کرنش پیوند را به حداقل می‌رساند، به این معنی که اتم‌های درون مولکول در زوایای کمتر از حد ایده‌آل به هم متصل می‌شوند و دافعه الکترواستاتیکی، جایی که اتم‌ها یا گروه‌های باردار درون مولکول ها یکدیگر را دفع می کنند چالش با تشکیل آکودیوم (H4O2+) در افزایش دافعه و کرنش الکترواستاتیکی است که هنگام افزودن پروتون دوم به یون هیدرونیوم رخ می‌دهد – مانند تلاش برای گرد هم آوردن دو آهنربا با بار مثبت.

هنگامی که یک پروتون برای تشکیل هیدرونیوم به آب اضافه می شود، این دو عامل به راحتی غلبه می کنند. مولکول حاصل دارای یک بار مثبت است که فقط روی یکی از اتم‌های اکسیژن قرار دارد و اتم‌های هیدروژن در یک هندسه پایدار در اطراف اتم اکسیژن در مرکز قرار گرفته‌اند. برای رفتن از این وضعیت به آکودیوم، باید پروتون دومی را به ساختار اضافه کنید – اما این باعث افزایش مقدار بار مثبت در مولکول می‌شود که منجر به دافعه الکترواستاتیکی قابل‌توجهی بین پروتون‌های دارای بار مثبت می‌شود و هیدرونیوم موجود را مختل می‌کند. ساختار مولکولی، ایجاد کرنش.

در شرایط عادی، این عوامل اجازه تشکیل آکودیوم پایدار را نمی دهند. تنها راه ممکن این است که انرژی کافی در واکنش وجود داشته باشد تا به هر حال مولکول را مجبور کند تا با هم جمع شود، در میان تمام فشارها، دافعه و سایر عوارضی که حتی در مورد آنها صحبت نشده است. ما چنین انرژی روی زمین نداریم. با این حال، تحت شرایط شدید در اورانوس و نپتون، ممکن است در واقع انرژی کافی وجود داشته باشد.

دانشمندان گزارش کردند که آکودیوم به عنوان یک نتیجه قابل قبول در شبیه‌سازی‌های خود ظاهر می‌شود، زیرا فشارهای بسیار بالایی که در این دنیاها یافت می‌شود، پیوند یون‌های اکسیژن و هیدروژن را تشویق می‌کند به طوری که آکودیوم می‌تواند تثبیت شود. و اگر آکودیوم پایدار در این سیارات کمین کند، خوب، ممکن است در نهایت در مسیر رمزگشایی باشیم که میدان‌های مغناطیسی عجیب و غریب خود را از کجا دریافت می‌کنند.

این مطالعه در ماه مه در مجله Physical Review B منتشر شد.

برچسب ها:نپتون
این مقاله را به اشتراک بگذارید
Facebook Twitter Telegram
تهمینه حدادی
توسط تهمینه حدادی
نویسنده و پژوهشگر اخبار فضا و نجوم هستم. با تجربه‌ای چندساله، آخرین دستاوردهای علمی را به زبانی ساده و شیوا منتقل می‌کنم.
نظر بدهید

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

جدیدترین مطالب

ابرچگال‌ترین نقاط کیهان، نشانه‌های تولد ستارگان اولیه را آشکار می‌کنند
ابرچگال‌ترین نقاط کیهان، نشانه‌های تولد ستارگان اولیه را آشکار می‌کنند
۱۰ تیر ۱۴۰۴ ساعت ۱۳:۰۰
سیگنالی ضعیف از سپیده‌دم کیهان، راز ستارگان اولیه را فاش می‌کند
سیگنالی ضعیف از سپیده‌دم کیهان، راز ستارگان اولیه را فاش می‌کند
۱۰ تیر ۱۴۰۴ ساعت ۱۲:۰۰
گرانش کوانتومی در راه است؟ نظریه‌ای جدید ممکن است دیدگاه اینشتین را تغییر دهد
گرانش کوانتومی در راه است؟ نظریه‌ای جدید ممکن است دیدگاه اینشتین را تغییر دهد
۱۰ تیر ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
«یک دسته گردباد ریزمقیاس» ممکن است ساختار کیهان را شکل داده باشند
«یک دسته گردباد ریزمقیاس» ممکن است ساختار کیهان را شکل داده باشند
۱۰ تیر ۱۴۰۴ ساعت ۱۰:۰۰
قمرهای مریخ کدام‌اند و چرا این‌قدر عجیب‌اند؟
قمرهای مریخ کدام‌اند و چرا این‌قدر عجیب‌اند؟
۹ تیر ۱۴۰۴ ساعت ۱۳:۰۰

جدیدترین های تکنوتا

منابع داخلی ابعاد و رندرهای سامسونگ گلکسی زد فولد ۷ و زد فلیپ ۷ را منتشر کردند
۱۰ تیر ۱۴۰۴ ساعت ۲۰:۱۵
منابع داخلی ابعاد و رندرهای سامسونگ گلکسی زد فولد ۷ و زد فلیپ ۷ را منتشر کردند
گوشی تاشو سه لایه سامسونگ زودتر از انتظار عرضه می شود
۱۰ تیر ۱۴۰۴ ساعت ۲۰:۰۵
گوشی تاشو سه لایه سامسونگ زودتر از انتظار عرضه می شود
اندروید ۱۵ برای گوشی Galaxy A06 منتشر شد
۱۰ تیر ۱۴۰۴ ساعت ۲۰:۰۱
اندروید ۱۵ برای گوشی Galaxy A06 منتشر شد

پربازدیدترین ها

چرا مرکز کهکشان دیگر ستاره نمی‌سازد؟ پیام این اتفاق چیست؟
پژوهش‌های علمی
چرا مرکز کهکشان دیگر ستاره نمی‌سازد؟ پیام این اتفاق چیست؟
۸ تیر ۱۴۰۴ ساعت ۱۲:۰۰
با کمک تلسکوپ جیمز وب، پرده از چگونگی تولد سیاه‌چاله‌های عظیم برداشته می‌شود
پژوهش‌های علمی
با کمک تلسکوپ جیمز وب، پرده از چگونگی تولد سیاه‌چاله‌های عظیم برداشته می‌شود
۸ تیر ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
جست‌وجوی خانه‌ای دیگر در کهکشان؛ یافته‌های آماری یک نامزد برتر را آشکار می‌کنند
پژوهش‌های علمی
جست‌وجوی خانه‌ای دیگر در کهکشان؛ یافته‌های آماری یک نامزد برتر را آشکار می‌کنند
۶ تیر ۱۴۰۴ ساعت ۱۳:۰۰
ناسا و یک راز فضایی تازه: سیگنال رادیویی از ماهواره‌ای که سال‌ها پیش خاموش شد
پژوهش‌های علمی
ناسا و یک راز فضایی تازه: سیگنال رادیویی از ماهواره‌ای که سال‌ها پیش خاموش شد
۶ تیر ۱۴۰۴ ساعت ۱۱:۰۰
اسپیس نوتا
دسترسی سریع
  • درباره ما
  • تماس با ما
  • تبلیغات
  • لیست بعدا می خوانم
معرفی کوتاه

اسپیس نوتا منبع جامع اخبار و رویدادهای فضایی است که توسط نویسندگان متخصص در این زمینه تهیه می‌شود.

خانواده ما
اسپیس نوتا
تکنوتا
© 1403 کپی مطالب اسپیس نوتا تنها با لینک دادن به سایت امکان‌پذیر است.
  • نقشه سایت
  • تبلیغات