Sciencemag.cz
Doporučujeme
Komety se staly inspirací pro podivné chemické pokusy. Výsledkem by mohl být jednoduchý způsob, jak si na Marsu opatřit kyslík k dýchání z místních zdrojů.
Na začátku bylo již starší zjištění chemiků z Caltechu, že molekulární kyslík se vyskytuje na kometách. Má vznikat opravdu nezvykle, když se aktivační energii pro reakci poskytne nikoliv jako teplo, ale jako energie kinetická. Molekula vody se při rychlém dopadu na povrch komety (navíc by mělo jít ještě o dopad na materiál, který sám o sobě obsahuje kyslík, těžko říct, proč vlastně, viz dále) může rozpadnout na prvky. Dejme tomu se voda z komety odpařuje, ale molekuly dopadají zpátky, přitahovány gravitací a urychleny slunečním větrem (poznámka: zase to působí trochu divně, jak rychle asi molekula dopadne při zanedbatelné gravitaci komety? Také pokud se molekuly vypařují při růstu teploty, tedy při přibližování komety ke Slunci, pak by sluneční vítr měl molekuly hnát od komety? Proč by kyslík na kometách nemohl vznikat prostě rozkladem molekul vody účinkem záření o vyšších energiích, jako se voda rozkládá v horních vrstvách pozemské atmosféry?).
Konstantinos P. Giapis a Yunxi Yao z Caltechu nyní došli k závěru, že podobně by se mohly rozkládat i molekuly oxidu uhličitého. Navíc to ověřili při nárazech na zlatou fólii, tedy materiál neobsahující kyslík. Vznikající kyslík pochází tedy výhradně z CO2. Celé to vypadá krkolomně, navíc molekula oxidu uhličitého je lineární s atomem uhlíku uprostřed. Vědci předpokládají, že před rozkladem se účinkem nárazu zřejmě nějak ohne a dva atomy kyslíku se dostanou k sobě (Poznámka: že by tedy vznikla „rovnou molekula“ a dva atomy, které se vzápětí spojí? Lze vůbec tyto dva scénáře od sebe odlišit? Proto molekula vody musí dopadnout na materiál obsahující kyslík, ale CO2 ne? Divné…).
Simulace a pak i experimenty celý jev opravdu potvrdily. Chceme-li molekulu CO2 dostatečně urychlit, je nejjednodušší ji nějak nabít (poznámka: jak? Jaký vytvoří iont?) a pak použít elektrické pole, nicméně jde to i bez toho.
Atmosféra na Marsu obsahuje především oxid uhličitý, ale i stopy kyslíku. Podle autorů výzkumu je možné, že kyslík zde uvedeným postupem vzniká i přirozeně. Každopádně by takto šel na Marsu kyslík získávat přímo z místních zdrojů, CO2 je zde na rozdíl od vody dost.
Třeba v rámci boje s oxidem oxidem uhličitým na Zemi někoho napadne ho takto rozkládat i kvůli klimatu (i když to zní samozřejmě jako krajně neefektivní způsob)?
Reaktor zatím fungující na Caltechu má pro praktické využití malou účinnost (rozloží 1-2 % molekul oxidu uhličitého). Nicméně studii přijali k publikaci v Nature Communications, třeba tedy celá myšlenka dává dostatek smyslu na to, aby si někdo hrál dál a zkusil tyto procesy ladit.
Yunxi Yao et al. Direct dioxygen evolution in collisions of carbon dioxide with surfaces, Nature Communications (2019). DOI: 10.1038/s41467-019-10342-6
Zdroj: Phys.org
