Simulan el laboratorio cósmico de la naturaleza, gota a gota

26/3/2019 de Max Planck Institute for Astronomy / Nature Astronomy

Representación esquemática del nuevo método: dos reactivos R1 y R2 son añadidos a una gotitas de helio. La energía emitida por la reacción resultante reduce el tamaño de la gota. Esta disminución de tamaño puede ser medida y permite a los investigadores deducir la energía de la reacción. Crédito: Krasnokutskiy / MPIA.

Dos astrónomos, del Instituto Max Planck de Astronomía y de la Universidad de Jena, han hallado un nuevo y elegante método para medir la energía de reacciones químicas simples, bajo condiciones similares a las encontradas por los átomos y moléculas en el Sistema Solar primitivo. Su método promete poder realizar mediciones precisas de reacciones químicas bajo las condiciones del espacio, incluyendo aquéllas responsables de la creación de compuestos químicos orgánicos que constituyen la base del desarrollo de la vida.

Los estudios de estas reacciones químicas sencillas, que se producen en las superficies abruptas y convolutas de los granos de polvo, son difíciles por la ausencia de datos. Ahora Thomas Henning (MPIA) y  Sergiy Krasnokutskiy (Universidad de Jena) han desarrollado un método elegante para su estudio empleando gotas minúsculas de helio líquido.

Las gotas de helio, de poco nanómetros de tamaño, se inyectan en una cámara de alto vacío. Los reactivos – esto es, los átomos o moléculas que tomarán parte en la reacción – son introducidos en forma de gas en la cámara de vacío, pero en cantidades tan pequeñas que es altamente probable que las gotitas de helio pillen una sola molécula de cada especie requerida o ninguna, pero no más. Las gotitas de helio actúan como un medio que, como la superficie de un grano de polvo, puede absorber energía de la reacción, permitiendo así que las reacciones ocurran bajo condiciones similares a las del Sistema Solar primitivo.

Las nanogotas de helio pueden utilizarse como instrumentos de medida de energía (calorímetros). La energía emitida por la reacción química es absorbida por la gota. Algunos átomos de helio se evaporarán de un modo predecible y la gota se hará más pequeña. La diferencia en tamaño antes y después puede medirse y permite estimar la energía de la reacción.

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