اكتشفت مجموعة من الفيزيائيين والمهندسين وصفة لغبار النجوم ما قبل الشمسي.

غبار النجوم قبل القطب الشمالي هو نوع من غبار النجوم نشأ قبل وقت طويل من تشكل أي نجوم في الكون. إنه المكون الذي تشكلت منه شموس لا حصر لها ، وبالتالي أشكال الحياة ، في نهاية المطاف.

وفقًا لتقرير PopSci ، يعتقد فريق دولي أنهم يعرفون المكونات الرئيسية لغبار النجوم قبل الشمسي القائم على التيتانيوم. يمكن استخدام الوصفة المكتشفة حديثًا لإنشاء مواد أقوى هنا على الأرض.

تحليل الغبار النجمي قبل القطب الشمالي في الجاذبية الصغرى

منذ مليارات السنين ، انتشر الغبار ما قبل الشمسي عبر الفضاء بكميات هائلة حتى تشكل النجوم والكواكب والأقمار. ومع ذلك ، لا يزال بعض هذا الغبار موجودًا في شكله الأصلي قبل الشمسي في النيازك القديمة.

في الدراسة الجديدة ، حلل الباحثون بالتفصيل نوعًا من غبار النجوم ما قبل الشمسي مع نواة كربيد التيتانيوم وقذيفة من الجرافيت. كربيد التيتانيوم ، وهو مزيج من التيتانيوم والكربون ، مادة خزفية قوية بشكل لا يصدق ، تقريبًا مثل الماس.

شرع العلماء في اكتشاف كيف تلتصق هذه النوى المغلفة بالكربون أحيانًا معًا في حبيبات أكبر تتكون من مئات النوى الفردية.

يعد اختبار المواد على الأرض أمرًا صعبًا لأن الحبيبات لم تكن مضطرة للتعامل مع الجاذبية أثناء تكوينها. في يونيو 2019 ، للتغلب على هذه العقبة ، أطلق العلماء صاروخًا سبرًا من مركز Esrange الفضائي في كيرونا ، وهي مدينة سويدية شمال الدائرة القطبية الشمالية.

صواريخ السبر لا تطير في المدار. وبدلاً من ذلك ، يتم إرسالها إلى ارتفاعات عالية لتحليل الغلاف الجوي واختبار الأدوات والحمولات العلمية.

في الوقت نفسه ، طار الصاروخ على ارتفاع 240 كيلومترًا (150 ميلًا) ، مما سمح له بتجربة الجاذبية الصغرى. أخذ معه حمولة من جزيئات الغبار والأدوات التي يمكن أن تسجل تكوينها أثناء الرحلة. باستخدام هذه الطريقة ، تمكن العلماء من تسجيل تأثيرات الجاذبية الصغرى على جزيئات الغبار لمدة ست دقائق ونصف. تم العثور على الحبوب على بعد حوالي 46 ميلاً من موقع إطلاق الصاروخ وإرسالها إلى اليابان ، حيث تم تحليلها من قبل علماء من جامعة هوكايدو.

يمكن أن تؤدي وصفة Stardust إلى مواد أقوى على الأرض

باستخدام تحليل الجاذبية الصغرى ، بالإضافة إلى التجارب اللاحقة على الأرض ، تمكن العلماء من صياغة وصفة لحبوب كربيد التيتانيوم. في مقالهم ، قاموا بالتفصيل كيف تتكون الوصفة من لب على شكل الجرافيت من ذرات الكربون التي يتم غبارها بالتيتانيوم. ثم يتم دمج هذه النوى معًا بكميات كبيرة ومغطاة بالجرافيت.

لا يسلط الاكتشاف الجديد ضوءًا جديدًا على الكون المبكر فحسب ، بل يمكن أن يكون له أيضًا تطبيقات عملية للغاية هنا على الأرض. يعتقد العلماء أن الوصفة يمكن أن تساعد المهندسين والمصنعين على تطوير مواد أقوى على الأرض. في الواقع ، فإن تطور الجسيمات النانوية يشبه إلى حد بعيد عملية تكوين غبار النجوم من كربيد التيتانيوم.

استخدمت الجسيمات النانوية لسنوات عديدة لتقوية البلاستيك والأسفلت ، وحتى لتوصيل الأدوية إلى جسم الإنسان. ومع ذلك ، يتم تطويرها عادةً باستخدام محلول سائل ، مما ينتج عنه الكثير من النفايات. يعتقد العلماء أن طريقتهم المستوحاة من غبار النجوم يمكن أن تخلق مواد مماثلة بدون هذه النفايات. كما لاحظ الباحثون ، فإن أدوات البناء المعززة بغبار النجوم يمكن أن تساعد يومًا ما في إنتاج مركبات فضائية سترسل الناس لاستكشاف الفضاء السحيق.