# הבנה ושליטה בפרודה (מולקולה) שיצרה את היקום שלנו

> תלת-מימן (Trihydrogen), או H3+, נחשבת על ידי מדענים רבים בתור הפרודה שיצרה את היקום שלנו. חוקרים השתמשו בלייזרים מהירים במיוחד על מנת לשפוך אור על המנגנונים הנמצאים בבסיס הייצור של הקטיון והכימיה הבלתי רגילה שהוא אחראי לה [תרגום מאת ד"ר נחמני משה] בגיליון האחרון של כתב העת המדעי Nature Communications חוקרים מאוניברסיטת מישיגן מתארים במאמרם כיצד הם השתמשו בלייזרים מהירים במיוחד על מנת לשפוך אור על המנגנונים הנמצאים בבסיס הייצור…

- Canonical: https://www.hayadan.org.il/trihydrogen-2603192
- Author: דר. משה נחמני
- Published: 2019-03-26T00:10:37+02:00
- Modified: 2019-03-26T14:50:24+02:00
- Sections: היקום, כימיה
- Topics: הקטיון, מימן

## Article

תלת-מימן (Trihydrogen), או H3+, נחשבת על ידי מדענים רבים בתור הפרודה שיצרה את היקום שלנו. חוקרים השתמשו בלייזרים מהירים במיוחד על מנת לשפוך אור על המנגנונים הנמצאים בבסיס הייצור של הקטיון והכימיה הבלתי רגילה שהוא אחראי לה [תרגום מאת ד"ר נחמני משה] בגיליון האחרון של כתב העת המדעי Nature Communications חוקרים מאוניברסיטת מישיגן מתארים במאמרם כיצד הם השתמשו בלייזרים מהירים במיוחד על מנת לשפוך אור על המנגנונים הנמצאים בבסיס הייצור של הקטיון, ועל הכימיה הבלתי רגילה שהוא אחראי לה. הקטיון H3+ נפוץ ביקום, בגלקסיית שביל החלב, בענקי גז ובשכבת היונוספרה של כדור הארץ. בנוסף, הקטיון מיוצר ונחקר במעבדתו של Marcos Dantus, פרופסור לכימיה ופיזיקה באוניברסיטת מישיגן. צוות החוקרים שלו, בעזרת לייזרים מהירים במיוחד שהומצאו על יד החוקר הראשי, מתחיל להבין כעת את הכימיה של פרודה מיוחדת זו. "הצפייה במנגנון באמצעותו פרודות מימן רגילות (H2) משתנות והופכות לקטיון התלת-מימן אינה אלא יוצאת מהכלל", מסביר החוקר הראשי. "בשלב הראשון תעדנו את התהליך הזה באמצעות מתאנול; כעת אנו מסוגלים להרחיב ולשכפל את התהליך הזה למספר פרודות אחרות ולזהות מספר מסלולים חדשים". אסטרו-כימאים מסתכלים על התמונה הגדולה, צופים בקטיון זה ומגדירים אותו דרך משקפיים בין-כוכביים. הקטיון הזה נוצר במהירות כה גדולה – בזמן הקצר מהזמן שלוקח לקליע לחצות אטום – שקשה מאוד להבין כיצד שלושה קשרים כימיים נשברים ושלושה קשרים חדשים נוצרים בסקלת זמנים כה קצרה. בשלב זה משתמשים הכימאים בלייזרים בעלי זמן פעולה של פמטו-שניות (10−15 שניות). במקום לבחון את הכוכבים בטלסקופ, צוות המחקר הנוכחי מסתכל על התמונה הזעירה ביותר האפשרית. התהליך כולו נצפה ברמה המולקולארית והוא נמדד בקנה מידה של פמטו-שניות, מיליונית המיליארדית של השנייה. התהליך כולו נמשך בין 100 לבין 240 פמטו-שניות. החוקרים יודעים זאת מאחר והשעון מתחיל לרוץ כאשר הם עצמם מקרינים את אלומת הלייזר הראשונה. אלומת הלייזר בשלב זה כאילו "צופה" במה שמתרחש. הטכניקה החדשנית חשפה את שלבי המעבר של אטומי המימן במסגרת התהליך ליצירת הקטיון המיוחד הזה. המנגנון מתאר כיצד מולקולה ניטרלית של מימן (H2) סופחת אליה אטום נוסף של מימן (H+) ליצירת הקטיון. ומסתבר כי קיימים יותר ממסלול אחד ליצירת קטיון זה - במסגרת ניסוי אחד המתבסס על אתאנול, הצוות חשף שישה מסלולים אפשריים, תוך שהוא מאמת ארבעה מהם. מאחר ופעימות לייזר דומות לגלי קול, צוות המחקר גילה אורך גל המאפשר הגברה של ייצור הקטיון ואחד אחר המפחית את קצב הייצור. "תגובות כימיות אלו מהוות את אבני הבניין של החיים ביקום שלנו," מסביר החוקר הראשי. "התפוצה של מולקולות מימן פעילות במסגרת תגובות כימיות עתירות אנרגיה המערבות מולקולות אורגניות ויונים אי-אורגניים רלוונטית לא רק עבור חומרים שעליהם מוקרנת אלומת לייזר, אלא גם עבור חומרים ורקמות שעליהם מוקרנים קרני רנטגן, אלקטרונים עתירי אנרגיה, פוזיטרונים ועוד חלקיקים דומים". מחקר זה שופך אור חדש על הכימיה של יצירת היקום, בעיקר מבחינת היצירה של מים ומולקולות אורגניות. החוקר מציין כי הסודות שמחקר זה עשוי לחשוף, החל מאסטרוכימיה וכלה ברפואה, בלתי נדלים. [המאמר המלא](https://www.nature.com/articles/s41467-018-07577-0)