Természet Világa, 1998 (129. évfolyam, 1-12. szám)
1998-09-01 / 9. szám
ÚJ ROKON A FULLERÉNEK CSALÁDJÁBAN A kutatók már több mint egy évtizede azon dolgoznak, hogy a futball-labda alakú („buckyball”) molekulából új anyagokat és vegyületeket állítsanak elő. A Kaliforniai Egyetem kutatói a család egy új tagját találták most meg, amely nagy reményekre jogosít. Charles Piskott és Alex Zettl, Jeff Yarger kémikussal együttműködve azonosította és elkülönítette a C36 molekulát, amely az eddigi legkisebb molekula a fullerén családban. A kutatók ugyan már évek óta tudták, hogy azokban a szénben gazdag gázokban, amelyekből a fulleréneket előállították, jelen van a C36 molekula is, de ez ideig nem tudták megfelelően elkülöníteni. Piskoti, Zettl és Yarger szénelektródák között nagyáramú kisülést hozott létre kis mennyiségű héliumot tartalmazó vákuumkamrában. Azt tapasztalták, hogy a hélium mennyiségének növelésével nőtt a kisülésben keletkező C36 mennyisége is. Miután sikerült megfelelő mennyiségben, egy vékony réteg alakjában előállítani az új molekulát, sikerült annak tulajdonságait NMR- spektroszkópiával megvizsgálni. Az új molekula a család nagyobb tagjainál jóval reakcióképesebb, és levegőben igen gyorsan felbomlik. Ezek a tulajdonságok ugyan igen megnehezítik a kezelését, azonban megvan a remény arra, hogy könnyebben alakít ki új vegyületeket, amelyek előnyös tulajdonságúak. Az elméletek szerint várhatóan a C36 is szupravezető tulajdonságokkal rendelkezik, sőt talán jóval magasabb hőmérsékleten, mint nagyobb rokonai. (Science, 1998. június 26.) HAT ÚJ BOLYGÓ A csillagászok azt állítják, hogy hat új, távoli csillagok körül keringő bolygót fedeztek fel Naprendszerünkön kívül. Az állítólagos bolygók, amelyek tömege nagyjából a Jupiter tömegéhez hasonló, mindannyian elliptikus pályán keringenek. A feltételezett új bolygókat az ún. Doppler-technikával fedezték fel, amelylyel a bolygók távolságának a megfigyelőhöz viszonyított változását regisztrálják. A hat új bolygóból hármat a chilei La Silla város melletti Európai Déli Obszervatóriumban Martin Kurster és csoportja fedezett fel. A másik három felfedezője Michel Mayor és Didier Queloz, a genfi obszervatórium, ill. a pasadenai Jet Propulsion Laboratory csillagásza volt. Ez utóbbiakból egyet a 10 méteres Hawaii Keck-távcsővel Geoff Marcy (San Francisco State University), Paul Butler (Anglo-Australian Observatory) és Steven Vogt (University of California, Santa Cruz) szintén megtaláltak. (Science, 1998. június 26.) VÉGES TÖMEGŰ NEUTRÍNÓK A HOLD ÁRNYÉKÁBAN? Fontos részecskefizikai kísérlet színhelye volt Venezuela keleti része, a Paraguanafélsziget 1998. február 26-án 14 óra 4 perckor. Ott ugyanis akkor volt legutóbb teljes napfogyatkozás, amikor a Hold korongja elfedte a Napét. Ebből a csillagászati-geometriai elrendeződésből hogyan lesz részecskefizikai kísérlet? A Nap a közismert fénysugárzása mellett hatalmas áramerősséggel ontja a neutrínókat is. A Föld felszínének nappali oldalára (pontosabban a Föld keresztmetszetére) négyzetcentiméterenként mintegy 60 milliárd neutrínó érkezik másodpercenként. S minthogy a gyenge kölcsönhatásnak hódoló neutrínók vizsgálata mégis valahogyan a neutrínók „anyagon való áthaladásából” tud információhoz jutni, felvetődhet a kérdés, vajon a Hold anyaga, mégis csillagászati méretű tömege jelent-e valamilyen akadályt, kölcsönhatási alkalmat számukra? Gondoljunk csak arra, hogy a kíváncsi ember már sportuszodányi széntetrakloridot is megpróbált neutrínó-céltárgy gyanánt kínos fiziko- és radiokémiai elemzésnek alávetni (mintegy 400 000 köbmétert!), hogy a Napból érkező neutrínók fluxusát megmérje! Elsődleges várakozás szerint a Napneutrínóknak a Holdat átszelő fluxusa jelentős csökkenésére nem számítanak a fizikusok. De, minthogy napfogyatkozás nélküli esetben sem lehet a napneutrínóknak már ilyen hatalmas áradatát tapasztalni, a több évtizede folyó mérések egyre nagyobb nyomására olyan neutrínóelméletek is napvilágra jöttek, amelyek szerint a neutrínóknak van nyugalmi tömegük (ami nagyobb, mint nulla, ám mégis elég kicsiny). Emiatt a Naptól a Földig tartó csillagászati utazásuk során a többféle (az elektronhoz, a müonhoz és a tauonhoz tartozó) neutrínók egymásba periodikusan átalakulnak. Ezt nevezik neutrínó-oszcillációnak, s ezt tartják egyesek felelősnek azért, hogy egy bizonyos neutrínótípus rezonancia-reakción alapuló kísérleti kimutatása mégsem hozta meg eddig a várható eredményt. Most tehát a napfogyatkozás adta és egy új felismerésre alapuló kísérlettel kívántak további ismeretet szerezni. Igaz, a Holdon áthaladó neutrínóáram számára adódó kölcsönhatási lehetőség még egy újabb hatás eredményének kimutatását is kínálná. A neutrínók rezonancia-befogása során megnyílik ugyanis az a bomlási csatorna, amelyben a müon-neutrínó kivált egy könnyebb elektron-neutrínót meg egy fotont. A kétféle neutrínó tömegei között a kapcsolat olyan, hogy a tömegek négyzetei közti különbség mintegy 10 5 (eV)2. Ennek a kölcsönhatási csatornának az eredményeként viszont a Hold korongja által eltakart Napnak nemcsak a koronája látszana, hanem a sötét korongnak ki is kellene egy kicsit világosodnia a keltett fotonok miatt. A kísérleti feladat tehát abban áll, hogy a Napból érkező mintegy 1017 fotonból (a látóvonalra merőleges 1 cm2 felületenként) a fogyatkozáskor a közvetlenül érkező fotonintenzitás nyolc nagyságrenddel kisebb lesz, és ebben a háttérzajban kell kimutatni a neutrínó-átalakulások fotonjárulékát! Szóval a Napból közvetlenül érkező és a szórt fotonok háttérzajában a keresett fotonjel (ami a Holdban történt neutrínóátalakulás eredménye) kimutatása igencsak hasonló - tán még komplikáltabb - feladat, mint tűt keresni a szalmakazalban. S mindezt a fogyatkozás három perce alatt! A kísérleti laboratórium romantikus hangulatú: a Paraguana-félsziget homoksivatag, melyben itt-ott kaktuszok, vadszamarak és csörgőkígyók emlékeztetnek az élővilágra. Most megjelennek a kíváncsi kutatók is kis, de hosszú csövű csillagászati kamerájukkal, melyben a legfinomabb felbontású fényérzékelő elemek (CCD-pixelek) várják, hogy az elsötétült korong közepéből odaérkezzenek a látóvonali fotonok. A kísérlet eddig publikált eredményei durván szólva ez: a fogyatkozás során a Hold korongja középen sötét maradt. Egyelőre még folyik annak a pontos kiértékelése, hogy a háttérzaj és a hibahatár ismeretében a várható elméleti adatnak mindössze hányadrészét lehetett detektálni. Ez a kvantitatív adat azonban valószínűleg ugyanolyan elszomorító lesz, mint a közvetlenül nyert kvalitatív eredmény: a tünékeny „nehéz neutrínó” ebben a kísérletben is kisiklott a kezeink közül. (CERN Courier 1998. május) VIDÁM FÖLDIGILISZTÁK A közönséges földigiliszták tevékenységük során nitrogén-oxidot (régi nevén kéjgázt, N,0-t) bocsátanak ki, amely hozzájárul a Föld globális felmelegedéséhez. Ezt a különös megállapítást hozta nyilvánosságra a mikrobiológusok atlantai összejövetelén Carola Matthies bayreuth-i kutatónő. Megfigyelései szerint a nitrogén-oxid keletkezése a gilisztás talajban akár ötször akkora is lehet, mint a giliszták nélküliben. Általában a földigiliszták a felelősek - a talajban lévő nitritek és nitrátok megemésztése miatt - a földi talajból származó nitrogén-oxidok mennyiségének 25-44%-áért. Hátravan most már annak a megállapítása, hogy a vidám giliszták termelte gázok szerepe - ami a kétségtelenül hasznos Természet Világa 1998. szeptember