Các nhà khoa học tạo ra bụi vũ trụ trong lò… vi sóng

Là vật chất rắn đầu tiên được hình thành trong lịch sử ban đầu của các hệ sao, bụi vũ trụ là chìa khóa để hiểu nguồn gốc hóa học của các ngôi sao, các hành tinh và thậm chí là sự sống.

Mặc dù các mẫu bụi vũ trụ đã đến Trái đất dưới dạng các hạt liên hành tinh, bụi sao chổi và thiên thạch, nhưng chúng hiếm khi mang tính đại diện.

Do đó, các tính chất của vật liệu này có thể được nghiên cứu thông qua các quan sát thiên văn hoặc bằng cách thử nghiệm bụi mô phỏng được tạo ra trong phòng thí nghiệm.

Tuy nhiên, tạo ra bụi vũ trụ rất riêng của chúng ta trên Trái đất trước đây là một quá trình tốn kém, phức tạp và tốn thời gian.

Loading...

Các nhà khoa học tạo ra bụi vũ trụ trong lò… vi sóng
Các nhà khoa học Anh đã chỉ ra rằng có thể sử dụng lò vi sóng nhà bếp thông thường để tạo ra bụi vũ trụ trong phòng thí nghiệm - hình ảnh trước và trong suốt quá trình sấy khô

"Thành phần của bụi vũ trụ không được hiểu rõ và hiện tại không thể thu thập các mẫu để phân tích", Stephen Thompson của Diamond Light Source, máy gia tốc hạt synchrotron quốc gia của Anh giải thích.

"Vì vậy, việc có thể tạo ra các mẫu bụi tương tự trong lò vi sóng có thể giúp làm sáng tỏ lịch sử hệ mặt trời ban đầu của chúng ta".

Trong nghiên cứu của họ, Tiến sĩ Thompson và các đồng nghiệp đã nghiên cứu một phương pháp sản xuất vật liệu rắn từ các vật liệu nhỏ gọi là quy trình sol-gel.

Sol-gel bắt đầu với độ đặc tương tự như kem tay - và vì vậy chúng phải được sấy khô để tạo thành các mẫu bụi.

Tuy nhiên, không khí làm khô các sol-gel là một quá trình tốn thời gian, có thể mất khoảng 24 giờ để thu được một mẫu thành phẩm.

Một sự phức tạp khác đến từ hình thức bao gồm sắt - mà ở đây trên Trái đất, có xu hướng hình thành những vết gỉ không thể nhìn thấy trong không gian

"Mặc dù chúng ta thấy bằng chứng về sắt trong các ngôi sao và hành tinh, chúng ta không thấy nó trong môi trường liên sao. Đây là vấn đề thiếu sắt"", tiến sĩ Thompson giải thích.

"Một lời giải thích có thể là sắt thoát ra dưới dạng hạt nano. Một điều nữa là sắt bị "khóa" trong các khoáng chất silicat, với số lượng quá thấp sẽ ảnh hưởng lớn đến tính chất quang phổ của những thứ khác xuất hiện dưới dạng bụi silicat magiê nguyên chất". 

Các sol-gel tạo bụi có thể được thiết lập để kết hợp với sắt, nhưng điều đó đòi hỏi các điều kiện sấy đặc biệt, với quy trình dựa trên chân không do nhóm phát triển trước đó phải mất nhiều ngày để hoàn thành - một quá trình thậm chí còn tốn thời gian hơn.

Các nhà khoa học tạo ra bụi vũ trụ trong lò… vi sóng
Bụi vũ trụ trong Tinh vân Đầu ngựa, như được thấy với Kính viễn vọng Không gian Hubble

Để xem liệu họ có thể tăng tốc độ làm khô các sol-gel trong cả hai trường hợp hay không, các nhà nghiên cứu đã chuyển sang một lò vi sóng nội địa 900 watt.

Họ đã sử dụng lò vi sóng để sấy khô các loại gel được làm cả có và không có sắt, so sánh chúng với cùng một loại gel được sấy khô cả trong lò nướng thông thường và lò chân không.

Trong nghiên cứu của họ, nhóm nghiên cứu đã tập trung vào việc tạo ra silicat sắt magiê, tương tự như các hạt bụi hình thành trong khí quyển xung quanh các ngôi sao khổng lồ đỏ.

Theo các nhà nghiên cứu, tái sử dụng lò vi sóng là một phương pháp tuyệt vời, rẻ tiền và nhanh chóng - chỉ mất 10 phút để chế tạo các mẫu bụi vũ trụ từ gel sol trong phòng thí nghiệm.

Họ hy vọng rằng kỹ thuật này sẽ được các nhà vật lý thiên văn khác đưa lên.

"Chúng ta không thể sao chép chính xác các điều kiện hình thành của bụi vũ trụ ở đây trên Trái đất", tiến sĩ Thompson nói.

"Không có phương pháp sản xuất mẫu bụi tương tự nào trong phòng thí nghiệm có thể mô phỏng tất cả bụi mà chúng ta quan sát được xung quanh các ngôi sao và trong môi trường liên sao".

"Tuy nhiên, bằng cách tạo và mô tả các mẫu này và so sánh chúng với dữ liệu thiên văn để xem chúng giống nhau ở đâu [...]".

Các nhà khoa học tạo ra bụi vũ trụ trong lò… vi sóng
Tác giả bài báo Anna Herlihy nói. "Ai có thể đoán lò vi sóng nhà bếp có thể tạo bụi vũ trụ”

"Khi nghiên cứu ban đầu hoàn tất, các nhà nghiên cứu sẽ tìm cách khám phá bằng phương pháp dựa trên lò vi sóng của họ để tạo ra các mẫu bụi với các chế phẩm khác nhau".

"Mỗi mẫu giúp chúng ta tiến thêm một bước để hiểu thêm về bụi vũ trụ và cách các hệ thống hành tinh hình thành", tác giả bài báo Anna Herlihy, người thực hiện phần lớn công việc thử nghiệm đằng sau nghiên cứu cho biết.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Tháng 2 này, bầu trời sẽ xuất hiện

Tháng 2 này, bầu trời sẽ xuất hiện "nhật thực sao Hỏa"

Một kiểu nhật thực kỳ lạ trong đó mặt trăng không ăn mặt trời mà ăn… sao Hỏa là một trong vô số hiện tượng lạ thống trị bầu trời trong tháng 2 này.

Đăng ngày: 07/02/2020
Tinh vân cầu vồng tạo bởi cuộc chiến giữa các vì sao

Tinh vân cầu vồng tạo bởi cuộc chiến giữa các vì sao

Kính viễn vọng ALMA chụp hình đám mây khí nhiều màu tuyệt đẹp bao quanh hai ngôi sao chiến đấu trong chòm Centauru cách Trái Đất hơn 6.800 năm ánh sáng.

Đăng ngày: 07/02/2020
Chiêm ngưỡng hiện tượng siêu trăng tháng hai

Chiêm ngưỡng hiện tượng siêu trăng tháng hai

Tháng hai là thời điểm tốt để ngắm nhìn bầu trời với các hành tinh sáng và sự xuất hiện của siêu trăng, đạt cực đại vào ngày 9/2.

Đăng ngày: 05/02/2020
Vì sao màu sắc các sao lại khác nhau?

Vì sao màu sắc các sao lại khác nhau?

Màu sắc các sao khác nhau, đó không phải do ai vẽ nên mà quả thực màu sắc các sao muôn màu muôn vẻ.

Đăng ngày: 04/02/2020
Phát hiện oxy trong khí quyển của ngôi sao cổ đại

Phát hiện oxy trong khí quyển của ngôi sao cổ đại

Phát hiện này cung cấp manh mối quan trọng cách oxy và các yếu tố quan trọng khác được tạo ra trong vũ trụ.

Đăng ngày: 03/02/2020
Tỷ phú Nhật hủy kế hoạch tìm bạn gái du hành Mặt Trăng

Tỷ phú Nhật hủy kế hoạch tìm bạn gái du hành Mặt Trăng

Hôm 30/1, tỷ phú Nhật Bản Yusaku Maezawa đã quyết định hủy bỏ kế hoạch tìm bạn đời để cùng ông du hành Mặt Trăng.

Đăng ngày: 02/02/2020
Nữ robot đáng sợ sẽ bay lên vũ trụ trong năm nay

Nữ robot đáng sợ sẽ bay lên vũ trụ trong năm nay

NDIA đang lên kế hoạch đưa một robot hình người "nữ" lên vũ trụ. Con người trông thật ấn tượng này được gọi là Vyommitra và cô có thể sẽ thực hiện nhiệm vụ vào cuối năm nay.

Đăng ngày: 02/02/2020
Tiêu điểm
Khoa Học News