• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Astronomowie odkryli nadtlenek wodoru w kosmosie

    26.07.2011. 16:17
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Po raz pierwszy astronomowie odkryli molekuły nadtlenku wodoru w przestrzeni międzygwiazdowej. Nowe informacje zaprezentowane w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics mogą pomóc naukowcom rzucić nowe światło na powiązanie chemiczne między wodą a tlenem - molekułami kluczowymi dla życia.

    Nadtlenek wodoru jest wysoce reaktywną substancją chemiczną, istotną zwłaszcza dla chemii wody i ozonu w atmosferze Ziemi. W związku z tym, że znaczne ilości wody obecnej na Ziemi miały powstać pierwotnie w przestrzeni kosmicznej, naukowcy chcieliby wiedzieć, jak powstała.

    Do dokonania najnowszego odkrycia zespół wykorzystał teleskop Atacama Pathfinder Experiment (APEX), przedsięwzięcie realizowane przez Instytut Radioastronomii im. Maxa Plancka (MPIfR) w Niemczech, Obserwatorium Kosmiczne Onsala przy Politechnice Chalmers w Szwecji i Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO). APEX znajduje się na płaskowyżu Chajnantor w Andach chilijskich.

    W pobliżu gwiazdy Rho Ophiuchi, oddalonej o około 400 lat świetlnych, astronomowie odkryli w naszej galaktyce pewien region. Jest on skrajnie zimny oraz występują w nim gęste obłoki kosmicznego gazu i pyłu, a także pojawiają się nowe gwiazdy. Wprawdzie większość gwiazd jest wodorowa, ale są tam również inne substancje chemiczne. To one w szczególności interesują naukowców poszukujących molekuł w kosmosie. Eksperci są przekonani, że teleskop APEX, eksploatowany przez ESO, jest wiarygodnym narzędziem, które potrafi wykrywać sygnały tych molekuł.

    W przypadku tego najnowszego osiągnięcia astronomowie odkryli charakterystyczną sygnaturę światła emitowanego przez nadtlenek wodoru i pochodzącego z części obłoków Rho Ophiuchi.

    "Jesteśmy szczególnie podekscytowani odkryciem sygnatur nadtlenku wodoru za pomocą teleskopu APEX" - mówi naczelny autor Per Bergman z Obserwatorium Kosmicznego Onsala. "Wiedzieliśmy, na podstawie doświadczeń laboratoryjnych, których długości fal należy szukać, ale ilość nadtlenku wodoru w obłoku to zaledwie 1 molekuła na każde 10 mld molekuł wodoru, a zatem ich wykrycie wymagało bardzo starannych obserwacji."

    Naukowcy twierdzą, że nadtlenek wodoru powstaje w przestrzeni kosmicznej kiedy wodór jest dodawany do molekuł tlenu na powierzchni ziaren pyłu kosmicznego, które eksperci opisują jako drobne cząstki podobne do piasku i sadzy. Woda może powstawać w wyniku dalszej reakcji nadtlenku wodoru z większą ilością wodoru.

    Zdaniem astronomów, te odkrycia pomogą pogłębić naszą wiedzę na temat powstawania wody we wszechświecie.

    "Na razie nie rozumiemy, jak niektóre z najważniejszych molekuł tutaj na Ziemi powstają w kosmosie" - zauważa Béreng?re Parise, kierowniczka grupy badawczej Emmy Noether, pracującej nad powstawaniem gwiazd i astrochemią w Instytucie Radioastronomii im. Maxa Plancka. "Niemniej nasze odkrycie nadtlenku wodoru za pomocą teleskopu APEX pokazuje nam, że składnikiem tego procesu, którego dotychczas brakowało, jest kosmiczny pył" - dodaje współautorka.

    Zespół twierdzi, że najnowsze odkrycie może pomóc w rozwiązaniu kolejnej międzygwiezdnej zagadki: dlaczego tak trudno znaleźć molekuły tlenu w kosmosie? Molekuły tlenu po raz pierwszy odkryto w kosmosie w 2007 r. za pomocą satelity Odin.

    Astronomowie planują dalsze obserwacje obłoku Rho Ophiuchi i innych obłoków tworzących gwiazdy, aby zrozumieć, w jaki sposób są powiązane ze sobą źródła tych kluczowych molekuł.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Peroksyredoksyny (Peroxiredoxin, Prx, EC 1.11.1.15) należą do rodziny peroksydaz, mają masę cząsteczkową 20-30kDa i występują powszechnie u wszystkich żyjących organizmów. Enzymy te zdolne są do redukowania nadtlenku wodoru H2O2. Peroksyredoksyny u eukariontów posiadają wiele izoform, u człowieka scharakteryzowano ich jak dotąd 6. Każda z izoform posiada własny schemat ekspresji w różnych tkankach i organellach komórkowych. Niektóre z tych izoform peroksyredoksyn zapewniają obronę przeciwko uszkodzeniom w wyniku utleniania, inne natomiast biorą udział w przekazywaniu sygnału przez kontrolowanie stężenia nadtlenku wodoru. Perhydrol – ok. 30% roztwór nadtlenku wodoru w wodzie. Bezbarwna, bezwonna ciecz o właściwościach żrących wobec tkanek żywych. Na skórze pozostawia martwicze białe plamy. Katalaza (EC 1.11.1.6) – enzym z grupy oksydoreduktaz katalizujący proces rozkładu nadtlenku wodoru do wody i tlenu. Otrzymana po raz pierwszy w postaci krystalicznej w 1937 roku przez J.B. Sumnera. Znaczne jej ilości występują w komórkach zwierzęcych np. w wątrobie, nerce, leukocytach i erytrocytach (krwinkach czerwonych), w bakteriach tlenowych oraz w peroksysomach komórek roślinnych fotosyntezujących. Jest dobrym enzymem markerowym dla peroksysomów. Jest bardzo aktywnym enzymem, którego grupę prostetyczną stanowi hemina.

    Wybuch tlenowy (respiratory burst) jest to nagłe uwolnienie reaktywnych form tlenu (anion ponadtlenkowy i nadtlenek wodoru) przez komórkę. Zwykle odnosi się do uwolnienia tych substancji przez komórki układu odpornościowego (neutrofile, monocyty), w momencie kontaktu z różnego rodzaju patogenami. Jest to także zjawisko związane z zapłodnieniem komórki jajowej ale też może być zaobserwowane w komórkach roślinnych. Drganie charakterystyczne pewnej grupy atomów – takie drganie normalne molekuły, w którym amplitudy wychyleń zrębów (rdzeni) atomowych należącej do jednego ugrupowania (grupy funkcyjnej) są istotnie większe niż amplitudy wychyleń pozostałych zrębów. Innymi słowy, drganie pewnego ugrupowania znajdującego się w molekule ma decydujący wkład w drganie o tej charakterystycznej częstości. Jako dobry przykład służy drganie rozciągające grupy hydroksylowej. Jest to drganie o częstotliwości z zakresu 3500 do 4000 cm, w którym zręby atomowe tlenu i połączonego z nim bezpośrednio wodoru drgają z dużo większą amplitudą niż zręby pozostałych pierwiastków tworzących molekułę.

    Nadtlenek wodoru (H2O2) – nieorganiczny związek chemiczny z grupy nadtlenków, jedna z reaktywnych form tlenu. Otrzymany po raz pierwszy przez Louisa Thénarda w 1818 roku przez zakwaszenie roztworu nadtlenku baru kwasem azotowym(V). Nadtlenek wodoru (H2O2) – nieorganiczny związek chemiczny z grupy nadtlenków, jedna z reaktywnych form tlenu. Otrzymany po raz pierwszy przez Louisa Thénarda w 1818 roku przez zakwaszenie roztworu nadtlenku baru kwasem azotowym.

    Utlenianie Baeyera-Villigera (przegrupowanie Baeyera-Villigera) – reakcja chemiczna polegająca na utlenianiu ketonów do estrów za pomocą nadkwasów lub nadtlenku wodoru. Największą zaletą tej reakcji jest jej stereospecyficzność oraz regioselektywność. Nazwa pochodzi od nazwisk odkrywców, chemików: Johanna Friedricha Wilhelma Adolfowa von Baeyera (1835–1917) niemieckiego pochodzenia oraz Victora Villigera (1868–1934) pochodzenia szwedzkiego. Reakcja Fentona – reakcja nadtlenku wodoru z jonem żelaza(II), Fe, będąca metodą wytwarzania rodnika hydroksylowego. Została opisana przez brytyjskiego chemika H.J.H. Fentona w 1876 r. w pracy pt. On a new reaction of tertaric acid, a później przez Habera i Weissa, którzy wykazali w 1932 r. powstawanie w niej wolnego rodnika hydroksylowego.

    Obłok molekularny – rodzaj obłoku międzygwiazdowego, w którym gęstość wodoru jest wystarczająco duża, a temperatura odpowiednio niska, aby formowały się molekuły wodoru H2. Po pewnym czasie taka chmura kurczy się i gęstnieje pod wpływem własnego pola grawitacyjnego. Temu procesowi towarzyszy wzrost temperatury. Jeżeli masa obłoku jest wystarczająco duża, to temperatura osiąga wystarczającą wartość, aby zaczęła się reakcja jądrowa proton-proton. Tak w chmurach molekularnych rodzą się gwiazdy.

    Dodano: 26.07.2011. 16:17  


    Najnowsze