Ventspils Augstskolas vadošais pētnieks devies uz Čīli

star-clusters-74052_1280

Ventspils Augstskolas īstenotā projekta “Starpzvaigžņu vides fizikāli ķīmisko procesu pētījumi” vadošais pētnieks Juris Kalvāns šonedēļ devies uz Čīli, kur piedalās Starptautiskajā astronomu savienības simpozijā.

Starptautiskās astronomu savienības (SAS) 332. simpozijs “Astroķīmija VII: – Caur kosmosu no galaktikām uz planētām” ir nozīmīgākā astroķīmijas konference pasaulē. Šādi simpoziji notiek aptuveni reizi 6 gados. Šogad simpozijs norisinās no 20. līdz 24. martam Čīles pilsētā Puerto Varas. Ventspils Augstskolas Inženierzinātņu institūtu “Ventspils starptautiskais radioastronomijas centrs” (VSRC) simpozijā pārstāv jaunais zinātnieks Juris Kalvāns Eiropas Reģionālās attīstības fonda projekta Nr. 1.1.1.1/16/A/213 “Starpzvaigžņu vides fizikāli ķīmisko procesu pētījumi” (turpmāk – ASTRA) ietvaros.

Astronomijas apakšnozare astroķīmija ir zinātne, kas pēta ķīmiskus un fizikālus procesus kosmosā vietās, kur vielas blīvums ir pietiekami augsts, lai atomi savienotos molekulās. Tie ir gāzu-putekļu miglāji starpzvaigžņu telpā, kā arī miglāji jaundzimušu un novecojošu zvaigžņu apkaimē. Astroķīmija ir viens no VSRC pētījumu virzieniem, ar ko nodarbojas tā Astronomijas un astrofizikas nodaļa, veicot radioastronomiskus novērojumus ar teleskopu kompleksu Irbenē un teorētiskus pētījumus par molekulām kosmosā.

Konferences ziņojumā “Starpzvaigžņu putekļu ledus apvalciņa zemvirsmas (tilpuma) ķīmisko procesu modelēšana” tiks izklāstīti veiktie pētījumi ar ķīmisko reakciju skaitliskajiem modeļiem, kas attiecas uz norisēm starpzvaigžņu ledū. Šāds ledus veidojas starpzvaigžņu vidē esošā blīvā gāzu-putekļu miglājā, kad putekļu graudiņiem pielīp gāzes molekulas – oglekļa monoksīds un dioksīds, ūdens, slāpeklis, amonjaks u.c. Gāzes molekulām kondensējoties, puteklim izveidojas sasalušu gāzu ledus apvalciņš aptuveni līdz 100 molekulu biezumā. Šis ledus, tāpat kā citas molekulas, ir pakļauts starpzvaigžņu telpas ultravioletajam starojumam, kura ietekmi uz ledus sastāvu pēta arī projekta ASTRA ietvaros. Starojums ierosina molekulu sašķelšanos fragmentos un jaunu molekulu veidošanos ledū no šiem fragmentiem. Šādi ķīmiskie procesi ir cēlonis daudzu organisko vielu sintēzei miglājā.

Starpzvaigžņu miglājos rodas jaunas zvaigznes (protozvaigznes) un planētu sistēmas. Atlikušais miglājs kļūst par protozvaigznes gāzu-putekļu apvalku un pamazām pārveidojas protoplanetārajā diskā, kurā izveidojas planētas. Pateicoties šādai organiskajai sintēzei starpzvaigžņu vidē un protozvaigžņu apkaimē, planētas jau rašanās brīdī saņem organisko savienojumu “sākumkomplektu”.

Citi konferencē prezentētie aprēķini attiecas uz molekulu iztvaikošanu no ledus, kas atrodas apvalkā ap protozvaigzni. Ar modeli ir pētīts laboratorijas eksperimentos parādītais efekts, saskaņā ar kuru dažādas ledus molekulas šādā sasilstošā miglājā iztvaiko pie dažādām temperatūrām. Tie ļauj precīzāk tulkot protozvaigžņu apvalku astronomisko novērojumu rezultātus. Visbeidzot, VSRC pētnieki ir noskaidrojuši, ka ķīmiskās pārvērtības ledū samazina smagā ūdeņraža deiterija proporciju ledus molekulās. Deiterija proporcija dažādās molekulās ir rādītājs, pēc kura var spriest par apstākļiem protozvaigznes apvalkā un tā vēsturi. Minētie pētījumi apkopoti trijās jau iznākušās zinātniskās publikācijās, kamēr vēl viena ir tapšanas stadijā projekta ASTRA ietvaros.

Šādi fundamentāli pētījumi astrofizikā sniedz izpratni par Saules sistēmas veidošanos un vēsturi. Tālākā nākotnē šīs zināšanas tiks pielietotas kosmisko izrakteņu apgūšanai, ja šāda ekonomikas nozare attīstīsies. Pētījumi papildina arī molekulu līmeņa procesu izpratni. Kosmosā šādi procesi notiek zemas temperatūras apstākļos un tos netraucē biezas atmosfēras radīti efekti. To laika skala mērāma simtos tūkstošu gadu, kas ļauj izzināt norises, kuru efekts grūti nosakāms laika periodos, kas pieejami zemas temperatūras laboratorijās uz Zemes. Šādi tiek radītas zināšanas, kas var tikt pielietotas gan turpmākos fundamentālos pētījumos, gan tehnoloģiju izstrādē.

Latvija būs viena no 25 valstīm, kuru zinātnieki piedalās SAS 332. simpozijā. Ieguvumi no dalības konferencē būs iespēja demonstrēt VSRC veikto pētījumu rezultātus ar pasaules astroķīmijas zinātnisko grupu dalībniekiem, gūt pilnīgu ieskatu par šīs zinātnes apakšnozares attīstības virzieniem, kā arī diskusijas ar tās vadošajiem zinātniekiem pasaulē. Iedibinātie zinātniskie kontakti nākotnē ļaus veikt līdzīgus pētījumus plašākas starptautiskas sadarbības ietvaros.

 

 

21.03.2017.