Rene jernkorn er sjældne i universet

Rene jernkorn i interstellarrum er langt sjældnere end tidligere antaget, kaster nyt lys over evolutionens historie i sager i universet.

Forskere er usikre på, hvilken form jern har i det ydre rum, selvom det er et af dets mest rigelige ildfaste elementer. Omfattende analyse af meteoritter og andre målinger viser kun lave niveauer af gasformigt jern og faste jernforbindelser, såsom jernoxider, sulfider og carbider. Det efterlader en betydelig mængde jern, givet, hvor meget der forventes at eksistere i universet. Forskere formoder, at hvis jern ikke kombineres med andre partikler, det kan danne rent metal, der er usynligt i det ydre rum.

Denne teori forekommer nu usandsynlig, ifølge et papir, der for nylig blev offentliggjort i tidsskriftet Videnskab fremskridt .

Et forskerhold ledet af Hokkaido University og det japanske luftfartsudforskningsagentur gennemførte et raketbaseret eksperiment for at simulere dannelsen af ​​rene jernkorn i rummet. Deres målinger afslørede korndannelse er ekstremt sjælden, modsat den tidligere teori.

I rummet, små faste korn dannes ofte efter den episke eksplosion af en stjerne, eller supernova, som frigiver ekstremt varme gasser fulde af forskellige elementer. Da disse gasmolekyler kolliderer og begynder at afkøle, de kan klæbe til hinanden og begynde at kondensere til faste partikler, en proces kaldet nukleation.

Forskerne simulerede supernova-forhold ved at sende en raket i en sub-bane, 321 kilometer over jorden, hvor den for det meste var fri for tyngdekraftens virkning, som kan kaste eksperimenter fra sig. De oprettede et nukleationskammer med jerngas, et varmeelement, lasere og et billedoptagelsessystem i raketten. Jernet blev opvarmet til ekstremt varme temperaturer, indtil det fordampede, meget gerne efter en supernova. Da gassen afkøledes, gruppen målte, hvor meget jern der kondenserede til små korn ved at observere interferens, eller mangel på det, med laserstrålen.

Kun få atomer stak sammen pr. Hundrede tusinde kollisioner; den sandsynlige fastholdelse var kun 0,002%, mens den tidligere blev antaget at være 100%. Resultatet viser, at kernen i rene jernkorn er meget sjælden, selv i et jernrigt miljø efter en supernova.

"Dette indebærer, at det meste jern er låst fast som kerner af jernforbindelser eller som urenheder, der tilføres andre korn i det interstellare medium, "siger Yuki Kimura, hovedforfatter af papiret og lektor ved Hokkaido University's Institute of Low Temperature Science. "Da jern er et centralt element for at præcisere den overordnede sammensætning og mængde af interstellare korn, vores resultater skal hjælpe med at forstå kemiens og udviklingshistorien for sager i universet. "