Latvijas zinātnieku veidots datormodelis atveido vielu rašanos tālajā kosmosā

Eiropas nozīmīgākajā astronomijas zinātniskajā žurnālā Astronomy & Astrophysics jūlijā publicēts Ventspils Augstskolas (VeA) astronomu pētījums par matēriju tālajā kosmosā. VeA institūta “Ventspils Starptautiskais radioastronomijas centrs” astronomi Juris Kalvāns, Aija Kalniņa un Kristaps Veitners šajā pētījumā ar matemātisku modeli atveido vielu kosmiskajos miglājos starpzvaigžņu vidē.

Matemātiskajā modelī pētīta molekulu spēja sasalt uz mikroskopiskiem minerālu putekļiem, kas peld gāzē kosmiskajos miglājos. Vielām sasalstot, uz katra puteklīša izveidojas ledus slānītis. Modelī pirmo reizi vienkopus iekļauti tādi aspekti kā putekļu dažādais izmērs un temperatūra, ledus slānīša iekšējā struktūra (dažāds sastāvs iekšpusē un ārpusē), kā arī molekulu izkļūšana no ledus virsmas atpakaļ gāzē. Šāds “starpzvaigžņu ledus” mums pazīstams kā komētas, kuras nav nekas cits kā Saules dzimtā kosmiskā miglāja nedaudzi cietie atlikumi, kas gandrīz neskarti pārdzīvojuši Saules mūžu – 4,6 miljardus gadu. Šāda starpzvaigžņu ledus galvenās sastāvdaļas ir labi pazīstamas vielas – ūdens ledus, sasalusi tvana gāze, oglekļa dioksīds, slāpeklis, amonjaks, dabasgāze (metāns) un koka spirts (metanols).

Šā brīža zināšanas liecina, ka komētas uz Zemi nogādāja “lietošanai gatavus” organisko vielu koncentrātus, iespējams, veicinot dzīvības izcelšanos uz jaunizceptās planētas, kura tobrīd ar organisku savienojumu bagātību nevarēja lepoties. Mūsdienās komētas tiek uzlūkotas kā stratēģisks resurss kosmosā, kas satur starpplanētu bāzēm pašu svarīgāko izejvielu vielu – ūdeni, kas būs nepieciešams gan cilvēku apkalpes uzturēšanai, gan raķešu degvielas ieguvei. Komētas bagātas arī ar ūdeņraža izotopu deiteriju – kodolsintēzes reaktoru degvielu.

Tādējādi kosmosa ķīmijas pētījumi mums ļauj gan izprast savu izcelsmi, gan arī radīt zināšanas, kas būs vajadzīgas nākotnē. VeA radītais modelis jau ļāvis izprast, ka starpzvaigžņu ledus sastāvs ir līdzīgs dažādos kosmiskajos miglājos, jo ledus sastāvu vienlaikus regulē vairāki mehānismi. Ja viens mehānisms kāda iemesla dēļ pavājinās, tā vietu ieņem cits. Turpmāki šī augstu attīstītā modeļa pielietojumi nesīs jaunus atklājumus, tai skaitā par procesiem zvaigžņu dzimšanas laikā.

Astronomy & Astrophysics dibināts 1968. gadā Rietumeiropas un Ziemeļeiropas valstu nacionālo astronomijas žurnālu apvienošanās rezultātā, lai radītu izdevumu, kas pēc nozīmes līdzvērtīgs tobrīd atzītajiem britu un amerikāņu astronomiskajiem žurnāliem.

Zirga galvas miglājs Barnard 33 infrasarkanajā gaismā ar Habla kosmisko teleskopu – jaunu zvaigžņu dzimšanas vieta, kurai līdzīgā dzima arī Saules sistēma.