Comprendre comment les grains de poussière se forment dans le gaz interstellaire pourrait offrir des informations importantes aux astronomes et aider les scientifiques des matériaux à développer des nanoparticules utiles.
Des études en laboratoire et à bord de fusées ont révélé de nouvelles informations sur la façon dont les grains de poussière interstellaires sont apparus avant la development de notre système solaire. Les résultats, publiés par des chercheurs et des collègues de l’Université d’Hokkaido au Japon et en Allemagne dans la revue Science Developments, pourraient également aider les scientifiques à fabriquer des nanoparticules avec des apps utiles de manière furthermore efficace et additionally respectueuse de l’environnement.
Ces grains «présolaires» peuvent être trouvés dans les météorites qui tombent sur Terre, permettant des études en laboratoire qui révèlent les voies possibles de leur formation.
“Tout comme les formes des flocons de neige fournissent des informations sur la température et l’humidité de la haute atmosphère, les caractéristiques des grains présolaires dans les météorites limitent les environnements à la sortie de gaz des étoiles dans lesquelles ils auraient pu se previous”, explique Yuki Kimura du Hokkaido. équipe. Malheureusement, il s’est avéré difficile de cerner les environnements possibles pour la development de grains constitués d’un noyau de carbure de titane et d’un manteau de carbone graphitique environnant.
Une meilleure compréhension de l’environnement autour des étoiles dans lequel les grains auraient pu se previous est cruciale pour en savoir moreover sur l’environnement interstellaire en général. Cela pourrait, à son tour, aider à clarifier la façon dont les étoiles évoluent et remark les matériaux qui les entourent deviennent les éléments constitutifs des planètes.
La construction des grains semble suggérer que leur noyau de carbure de titane s’est d’abord formé et a ensuite été recouvert d’une épaisse couche de carbone dans des régions as well as éloignées d’écoulement de gaz des étoiles qui se sont formées avant le Soleil.
L’équipe a exploré les circumstances qui pourraient recréer la formation des grains dans des études de modélisation en laboratoire guidées par des travaux théoriques sur la nucléation des grains – la formation de grains à partir de minuscules grains d’origine. Ce travail a été complété par des expériences réalisées dans les périodes de microgravité vécues à bord de vols de fusées suborbitales.
Les résultats ont offert quelques surprises. Ils suggèrent que les grains se sont probablement formés dans ce que les chercheurs appellent une voie de nucléation non classique : une série de trois étapes distinctes non prédites par les théories conventionnelles. Premièrement, le carbone forme de minuscules noyaux homogènes le titane se dépose alors sur ces noyaux de carbone pour former des particules de carbone contenant du carbure de titane enfin, des milliers de ces fines particules fusionnent pour previous le grain.
“Nous suggérons également que les caractéristiques d’autres varieties de grains présolaires et solaires qui se sont formés à des stades ultérieurs du développement du système solaire pourraient être expliquées avec précision en considérant des voies de nucléation non classiques, telles que celles suggérées par nos travaux”, conclut Kimura..
La recherche pourrait aider à comprendre les événements astronomiques lointains, y compris les étoiles géantes, les systèmes planétaires nouvellement formés et les atmosphères des planètes dans les systèmes solaires extraterrestres autour d’autres étoiles. Mais cela pourrait également aider les scientifiques ici sur Terre à mieux contrôler les nanoparticules qu’ils explorent pour une utilisation dans de nombreux domaines, notamment l’énergie solaire, la catalyse chimique, les capteurs et la nanomédecine. Les implications potentielles de l’étude des grains minuscules dans les météorites vont donc des futures industries de la Terre à aussi loin que nous pouvons l’imaginer.