في سحابة غازية باردة حيث يولد نجم، تكون الكيمياء نائمة. الجزيئات لا تتصادم تقريبًا، والتفاعلات تتجمد. ولكن إذا مر جسيم مشحون عبر السحابة، فإنه يقتلع الإلكترونات من الذرات – أي يؤينها. وهكذا تظهر في السحابة النائمة أيونات نشطة جاهزة لبناء جزيئات جديدة.
وجّه علماء الفلك التلسكوبات الراديوية نحو ثلاث كتل غازية كثيفة حول نجوم حديثة الولادة في كوكبتي حامل رأس الغول والثور. وباستخدام التوهج الخافت لجزيئي H13CO+ وC18O، حسبوا عدد مرات حدوث التأيين هناك. كانت الأرقام مفاجئة: من مرة واحدة كل عشرة آلاف سنة إلى مرة واحدة كل مائة سنة لكل ذرة. في الفضاء بين النجمي العادي، يحدث هذا مرة كل خمسمائة ألف سنة.
هذا يعني أنه حتى قبل أن يتوهج النجم ويزيح السحابة الغازية، كانت العمليات الكيميائية العنيفة تجري داخلها بالفعل. الجزيئات التي ستصل لاحقًا إلى الكواكب تبدأ في التجمع في المرحلة المبكرة جدًا. هذا يغير الصورة حول كيفية تشكل اللبنات الأساسية للعوالم المستقبلية.
هذا التأيين نفسه الذي يوقظ الكيمياء في السحب الباردة سيتحكم لاحقًا أيضًا في طقس الكواكب – من التفريغات الرعدية إلى الشفق القطبي.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2604.03010
Ionization is a major driver of both physical and chemical evolution in protostellar systems. Recent observations reveal substantial chemical processing in protoplanetary disks by the time the surrounding envelope has cleared. Thus, physical conditions during the preceeding phase, when an infalling envelope of material is still present, are crucial for determining the extent of chemical processing at early stages. We used observations of H13CO+ and C18O from the Northern Extended Millimeter Array (NOEMA) and IRAM 30m telescope to constrain the ionization rate in the envelopes of three Class 0 protostars: NGC-1333 IRAS4A, L1448-C, and L1157. We find ionization rates in the range zeta = 1e-16 - 1e-13 s$$^{-1}$$ , several orders of magnitude above the ionization rate of zeta = 6e-17 s$$^{-1}$$ in the diffuse interstellar medium. This supports the idea that ionization driven chemistry is more efficient at earlier stages (< 1e5 years) of protostellar evolution.
كان معدل التأيين في إحدى السحب أعلى بألف مرة من الغاز بين النجمي العادي – كما لو أن محطة طاقة تعمل على مدار الساعة بدأت فجأة في العمل في مدينة نائمة.