מציאת יהלומים במטאוריטים גרמה למדענים לחשוב ברצינות על אופן התרחשותם בחלל. תפיסת אמנים זו מציגה ריבוי יהלומים ליד כוכב לוהט. תמונה על ידי נאס"א / JPL-Caltech.
יהלומים עשויים להיות נדירים בכדור הארץ, אך נפוצים באופן מפתיע בחלל - ועיני האינפרא אדום הסופר-רגישות של טלסקופ החלל שפיצר של נאס"א הם מושלמים לצפייה בהם, אומרים מדענים במרכז המחקר איימס של נאס"א בשדה מופט, קליף.
בעזרת הדמיות ממוחשבות, חוקרים פיתחו אסטרטגיה למציאת יהלומים בחלל שהם בגודל של ננומטר בלבד. אבני חן אלה קטנות פי 25 מכוח גרגר חול, קטן מדי לטבעת אירוסין. אולם אסטרונומים מאמינים כי החלקיקים הזעירים הללו יכולים לספק תובנות חשובות כיצד מולקולות עשירות פחמן, בסיס החיים בכדור הארץ, מתפתחות בקוסמוס.
מדענים החלו להרהר ברצינות בנוגע לנוכחות יהלומים בחלל בשנות השמונים, כאשר מחקרים על מטאוריטים שהתנגשו בכדור הארץ חשפו המון יהלומים זעירים בגודל ננומטר. אסטרונומים קבעו כי 3 אחוז מכל הפחמן שנמצא במטאוריטים הגיע בצורה של ננודיאמונדים. אם מטאוריטים הם השתקפות של תכולת האבק בחלל החיצון, חישובים מראים שרק גרם אבק וגז בענן קוסמי יכול להכיל עד 10,000 טריליון ננודיאמונד.
"השאלה שאנו תמיד נשאלים היא, אם ננודיאמונדים יש בשפע בחלל, מדוע שלא ראינו אותם לעתים קרובות יותר?" אומר צ'ארלס באושליכר ממרכז המחקר איימס. הם אותרו רק פעמיים. "האמת, פשוט לא ידענו מספיק על המאפיינים האינפרא אדום והאלקטרוניים שלהם כדי לאתר את טביעת האצבע שלהם."
כדי לפתור את הדילמה הזו השתמשו באושליכר וצוות המחקר שלו בתוכנות מחשב כדי לדמות תנאים של המדיום הבין-כוכבי - המרחב בין כוכבים - מלא בננודיאמונדים. הם גילו כי יהלומי חלל אלה מאירים באור בהיר על טווחי אור אינפרא אדום בין 3.4 עד 3.5 מיקרון ו 6 עד 10 מיקרון, שם שפיצר רגיש במיוחד.
אסטרונומים צריכים להיות מסוגלים לראות יהלומים שמימיים על ידי חיפוש "טביעות האצבעות האינפרא אדום" הייחודיות שלהם. כאשר אור מכוכב סמוך מחלף מולקולה, קשריו נמתחים, מתפתלים ומתגמשים, ומעניקים צבע ייחודי של אור אינפרא אדום. כמו פריזמה המפרקת אור לבן לקשת בענן, מכשיר הספקטרומטר האינפרא אדום של Spitzers מפרק אור אינפרא אדום לחלקיו המרכיבים, ומאפשר למדענים לראות את חתימת האור של כל מולקולה בודדת.
חברי הצוות חושדים כי עדיין לא אותרו עוד יהלומים בחלל מכיוון שאסטרונומים לא חיפשו במקומות הנכונים עם הכלים הנכונים. יהלומים עשויים אטומי פחמן קשורים היטב, ולכן דרוש הרבה אור אולטרה סגול אנרגיה גבוהה בכדי לגרום לקשרי היהלום להתכופף ולנוע, ומפיק טביעת אצבע אינפרא אדום. לפיכך, הגיעו המדענים למסקנה כי המקום הטוב ביותר לראות חתימת יהלומי חלל הוא ממש ליד כוכב לוהט.
ברגע שהאסטרונומים יבינו איפה לחפש ננודיאמונדים, תעלומה נוספת היא להבין כיצד הם נוצרים בסביבת החלל הבין-כוכבי.
"יהלומי חלל נוצרים בתנאים שונים מאוד מכפי שנוצרים יהלומים בכדור הארץ", אומר לואי אלמנדולה, גם הוא של איימס.
הוא מציין כי יהלומים בכדור הארץ נוצרים בלחץ עצום, עמוק בתוך כדור הארץ, שם גם הטמפרטורות גבוהות. עם זאת, יהלומי חלל נמצאים בעננים מולקולריים קרים שבהם הלחצים נמוכים פי מיליארדים והטמפרטורות נמוכות מינוס 240 מעלות צלזיוס (מינוס 400 מעלות פרנהייט).
"כעת, כשאנחנו יודעים היכן לחפש ננודיאמונד זוהרים, טלסקופים אינפרא אדום כמו שפיצר יכולים לעזור לנו ללמוד יותר על החיים שלהם בחלל", אומר אלמנדולה.
מאמר Bauschlichers בנושא זה התקבל לפרסום בכתב העת Astrophysical. אלמנדולה היה מחבר משותף בעיתון, יחד עם יופי ליו, אלסנדרה ריקה ואנדרו ל. מתיודה, גם הוא של איימס.
מעבדת הנעה סילונית של נאס"א, פסדינה שבקליפורניה, מנהלת את משימת טלסקופ החלל שפיצר עבור מנהלת משימת המדע של נאס"א, וושינגטון. פעולות המדע נערכות במרכז המדע שפיצר במכון הטכנולוגי בקליפורניה, אף הוא בפסדינה. קלטק מנהלת את JPL עבור נאס"א.