|
|
Chemismus Venuše a mise satelitu EnVision
Kubíčková, Tereza ; Ferus, Martin (vedoucí práce) ; Kabáth, Petr (oponent)
Tato práce shrnuje základní poznatky o chemických procesech probíhající v atmosféře planety Venuše s akcentem na jejich teoretické modelování a související spektrální prů- zkum. Stručně shrnujeme cíle a technické detaily plánované mise ESA EnVision, která by měla rozšířit dosavadní znalosti o minulosti, současnosti a budoucnosti planety, jejího klimatu, morfologie, geofyziky a chemického prostředí. Výsledkem práce je souhrn spek- trálních měření vybraných atmosférických specií laboratorní metodou vysoce rozlišené infračervené spektrometrie s Fourierovou transformací (HR-FTIR), které jsou zazname- nány v NIR spektru Venuše, se zvláštním zaměřením na rozsah ešeletového spektrometru sondy EnVision. Dále popisujeme související výpočetní atmosférický model ARGO, jehož výsledky jsou pro vybrané komponenty porovnány s reálnými měřeními a jinými atmosfé- rickými modely. Cílem práce je nastínit současný stav výzkumu Venuše a jeho budoucnost v souvislosti s plány mise EnVision a ověřit funkčnost současného výpočetního modelu atmosfér. 1
|
|
| |
|
|
Vznik biomolekul na površích jílů v prostředí raných terestrických planet
Hrnčířová, Jana ; Ferus, Martin (vedoucí práce) ; Vaculovičová, Markéta (oponent)
Otázkou původu života na zemi či ve vesmíru se lidstvo zabývá již od nepaměti. Na počátku dvacátého století nahradila metafyzický přístup vysvětlující božím zásahem vznik života i základních stavebních kamenů biogenních látek, jako jsou aminokyseliny, báze a cukry, Oparinova teorie1 o syntéze těchto chemikálií z abiogenní směsi jednoduchých plynů a následné formování živých struktur v tzv. koacervátech. Syntézu aminokyselin potvrdily experimenty Millera a Ureye2 . Následně se však problém prebioticky relevantní syntézy nukleových bází stal základním rozporem mezi představami evolučních a molekulárních biologů a závěry výzkumu chemiků. Z biologického pohledu se zdá vysoce pravděpodobné, že prvotní živé struktury byly založeny na sebereplikující entitě ribonukleové kyseliny (RNA). Z chemického hlediska se však jevila syntéza nukleových bází značně problematická, takže favorizovány byly modely živých struktur založené na aminokyselinách. To však odporuje základnímu dogmatu molekulární biologie, které klasicky postuluje jednosměrnou transkripci sekvence bází nukleové kyseliny do sekvence aminokyselin. V našich experimentech navazujeme na představu jednoduchého vzniku nukleových bází z molekuly formamidu za možných prebiotických podmínek. Směs formamidu s různými druhy všudypřítomných minerálů, v tomto...
|
|
|
Spektrální analýza termolytických produktů drog a kouře cigaret
Vodenková, Eva ; Ferus, Martin (vedoucí práce) ; Nejdl, Lukáš (oponent)
Tato bakalářská práce se zaměřuje na spektrální analýzu spalných a termolytických produktů vybraných návykových látek. Byla provedena spektrální analýzy kouře různých tabákových výrobků (cigareta, elektronické cigarety, vodní dýmka) s cílem kvalitativně určit složení kouře a porovnat škodlivost jejich jednotlivých druhů. Hlavním cílem bylo zjistit, jestli jsou elektronické cigarety zdraví méně škodlivé z hlediska složení hlavních produktů detekovatelných vysoce rozlišenou spektroskopií vyskytujících se v kouři v plynné fázi. Dále se práce zabývá podrobnějším rozborem termolýzy drog v širší teplotní škále a opakovatelnosti měření po delším časovém úseku. K měření absorpčních spekter byly využity také nové spektrální monokrystalové zdroje záření od firmy Crytur a bylo testována jejich použitelnost v oblasti overtonových spekter. Všechna tato měření byla prováděna pomocí infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR). U tabákových výrobků bylo detekováno méně sloučenin u elektronických cigaret a vodní dýmky oproti klasickým cigaretám. V případě drog se nám podařilo potvrdit opakovatelnost měření a určit procentuální zastoupení jednotlivých látek při různých teplotách. Dále se podařilo prokázat použitelnost měření drog pomocí termolýzy a následnou analýzou pomocí FTIR v praxi. Dále bylo...
|
|
|
Studium nestabilních částic a prekurzorů biomolekul pomocí spektroskopických technik
Ferus, Martin ; Civiš, Svatopluk (vedoucí práce) ; Šponerová, Judit E. (oponent) ; Wild, Jan (oponent)
Předložená dizertační práce je složena ze studií zaměřených na spektroskopický popis, kinetiku a dynamiku molekul, radikálů a iontů v plazmě výboje a laserové jiskry. Výzkum těchto fragmentů je rozšířen o vznik biomolekul z těchto jednoduchých specií včetně vlivu látek s katalytickým účinkem. Dynamika radikálů, iontů a nestabilních molekul byla studována pomocí časově rozlišené spektrometrie s Fourierovou transformací. Byla měřena časově rozlišená emisní spektra výbojů v CH4, HCONH2, BrCN, CH3CN, CF3Br, (CF3)2CHBr a dalších plynech. Následně byl výboj simulován pomocí modelu zahrnujícího molekulární dynamiku, kolizní, chemické a radiační procesy. Modely byly porovnány s experimentálními výsledky a byla vysvětlena získaná emisní časově rozlišená spektra. Fitem na komplexní mechanismus byla experimentálně zjištěna hodnota rychlostní konstanty konverze HCN na HNC kolizí s excitovaným atomem vodíku. V rámci studia prekurzorů biomolekul bylo pomocí vysoce rozlišené infračervené absorpční spektrometrie s Fourierovou transformací analyzováno složení plynných látek vznikajících po expozici par formamidu a plynné směsi oxidu uhelnatého s dusíkem a izotopově značenou vodou laserové jiskře generované vysoce výkonným pražským laserovým systémem Asterix (PALS). Pomocí chemického modelu byla studována dynamika...
|
|
|
Phosphine and nitrous oxide as false-positive biosignature gases in planetary spectra
Kaiserová, Tereza ; Ferus, Martin (vedoucí práce) ; Kopecký, Vladimír (oponent)
6 Abstrakt Tato práce je zaměřena na zhodnocení potenciální role zcela nové abiotické cesty syntézy fosfanu (PH3) z oxidu fosforitého (P4O6) mechanismem kyselé fotokatalýzy na aerosolech. Tento mechanismus by mohl objasnit nedávnou detekci fosfanu na Venuši. Tento teoretický scénář byl navržen naším týmem v analogii s produkcí metanu z oxidu uhličitého na kyselých fotochemicky aktivních površích, která může být vysvětlením přítomnosti metanu na Marsu. Metan je spolu s fosfanem jedním z možných indikátorů života na terestrických planetách. Teoretická verifikace fotochemické produkce fosfanu potenciálně může znamenat, že ani přítomnost tohoto plynu v atmosféře Venuše nemůže být považována za indikátor života na Venuši, dokud námi navržený mechanismus nebude teoreticky vyvrácen na základě experimentu či přímé detekce života na Venuši. Z tohoto důvodu bude na tuto studii navázáno sofistikovaným experimentem a intenzivním laboratorním výzkumem. Práce dále hodnotí roli oxidu dusného jakožto další falešně pozitivní biosignatury, jejíž přítomnost lze vysvětlit jinými procesy než přítomností života - konkrétně ve spojení s jeho syntézou plazmatem vzniklým při vstupu asteroidů do atmosféry planety. K evaluaci vzniku, zániku a stability obou plynů nově objevenými a neočekávanými fotochemickými a plazmochemickými...
|
|
|
Důsledky éry velkého bombardování pro chemickou a prebiotickou evoluci raného Marsu a Země
Petera, Lukáš ; Ferus, Martin (vedoucí práce) ; Kopecký, Vladimír (oponent)
Tato práce shrnuje pilotní výsledky laboratorního výzkumu vlivu impaktů meziplanetární hmoty na možnou prebiotickou syntézu na raném Marsu. Diskutován je rovněž význam porozumění rané chemii Marsu pro studium chemické evoluce pozemského prostředí, vzniku života na Zemi a přínos studia exoplanet pro tento obor. Navržený scénář prebiotické syntézy dává do souvislosti hypotézu o stěžejní roli impaktů meziplanetární hmoty na chemickou evoluci planet a procesy prebiotické syntézy. Impakt asteroidu je napodoben laserovými jiskrami a post-impaktní termochemie v horkém kráteru je simulována laboratorní termolýzou vzorků v přítomnosti meteoritů, jílů obohacených o železo a dalších minerálů či hornin a jejich směsí vyskytujících se pravděpodobně v impaktních strukturách. Tento výzkum může mít zajímavou souvislost např. se současnými a budoucími výzkumy kráteru Gale. Mineralogie impaktorů je popsána na konkrétním příkladu studia vzácného meteoritu Poranagaba, který díky výzkumu uveřejněném této práci a vědecké publikaci nyní patří mezi vzácných 32 případů meteoritů s rodokmenem. Bylo zjištěno, že meteorit Porangaba je klasický L chondrit bohatý na železo. Patří tedy mezi typické zástupce skupiny meteoritů, jejichž alterací mohou vzniknout na železo bohaté smektity, jejichž zajímavá katalytická aktivita se...
|
|
|
Spektrální analýza termolytických produktů drog a kouře cigaret
Vodenková, Eva ; Ferus, Martin (vedoucí práce) ; Nejdl, Lukáš (oponent)
Tato bakalářská práce se zaměřuje na spektrální analýzu spalných a termolytických produktů vybraných návykových látek. Byla provedena spektrální analýzy kouře různých tabákových výrobků (cigareta, elektronické cigarety, vodní dýmka) s cílem kvalitativně určit složení kouře a porovnat škodlivost jejich jednotlivých druhů. Hlavním cílem bylo zjistit, jestli jsou elektronické cigarety zdraví méně škodlivé z hlediska složení hlavních produktů detekovatelných vysoce rozlišenou spektroskopií vyskytujících se v kouři v plynné fázi. Dále se práce zabývá podrobnějším rozborem termolýzy drog v širší teplotní škále a opakovatelnosti měření po delším časovém úseku. K měření absorpčních spekter byly využity také nové spektrální monokrystalové zdroje záření od firmy Crytur a bylo testována jejich použitelnost v oblasti overtonových spekter. Všechna tato měření byla prováděna pomocí infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR). U tabákových výrobků bylo detekováno méně sloučenin u elektronických cigaret a vodní dýmky oproti klasickým cigaretám. V případě drog se nám podařilo potvrdit opakovatelnost měření a určit procentuální zastoupení jednotlivých látek při různých teplotách. Dále se podařilo prokázat použitelnost měření drog pomocí termolýzy a následnou analýzou pomocí FTIR v praxi. Dále bylo...
|
|
|
Transformace raných planetárních atmosfér plazmatem o vysoké hustotě energie a jejich důsledky na rané globální klima
Kaiserová, Tereza ; Ferus, Martin (vedoucí práce) ; Šponerová, Judit E. (oponent)
Cílem této bakalářské práce je prozkoumání jednoho z možných řešení tzv. Paradoxu slabého mladého Slunce. Teorie Slabého mladého Slunce předpokládá, že mladá hvězda vyzařovala menší intenzitu záření, díky čemuž při potlačení skleníkového efektu na Zemi vlivem evoluce rané planetární atmosféry mohlo dojít při jisté souhře okolností ke globální zamrznutí celé planety. Raná Země by se tak podobala např. Jupiterově měsíci Europa. Je však známo, že v pozdějších dobách raného Archaika dosahovala teplota až k 80o C. Tato paradoxní situace, kdy raná Země, v jejímž případě se ještě donedávna uvažovalo o vysokých globálních teplotách od tisíců do několika set stupňů Celsia, mohla být ve skutečnosti zamrzlým světem, je označována jako Paradox mladého Slunce. Jelikož jednoznačné důkazy o této rané globální době ledové chybí, je předpokládáno, že díky zvýšené sopečné činnosti či vysokému obsahu skleníkových plynů mohla být Země velmi horká i přes to, že výkon mladého Slunce byl asi o čtvrtinu menší než dnes. Jedním z faktorů mohl být skleníkový efekt způsobený zvýšenou koncentrací N2O, který mohl vznikat v masivních množstvích jako následek plazmochemie o vysoké hustotě energie díky četným impaktům asteroidů. Byla provedena série experimentů simulujících tranformaci rané atmosféry vlivem impaktu meziplanetární...
|
|
|
Vznik biomolekul na površích jílů v prostředí raných terestrických planet
Hrnčířová, Jana ; Ferus, Martin (vedoucí práce) ; Vaculovičová, Markéta (oponent)
Otázkou původu života na zemi či ve vesmíru se lidstvo zabývá již od nepaměti. Na počátku dvacátého století nahradila metafyzický přístup vysvětlující božím zásahem vznik života i základních stavebních kamenů biogenních látek, jako jsou aminokyseliny, báze a cukry, Oparinova teorie1 o syntéze těchto chemikálií z abiogenní směsi jednoduchých plynů a následné formování živých struktur v tzv. koacervátech. Syntézu aminokyselin potvrdily experimenty Millera a Ureye2 . Následně se však problém prebioticky relevantní syntézy nukleových bází stal základním rozporem mezi představami evolučních a molekulárních biologů a závěry výzkumu chemiků. Z biologického pohledu se zdá vysoce pravděpodobné, že prvotní živé struktury byly založeny na sebereplikující entitě ribonukleové kyseliny (RNA). Z chemického hlediska se však jevila syntéza nukleových bází značně problematická, takže favorizovány byly modely živých struktur založené na aminokyselinách. To však odporuje základnímu dogmatu molekulární biologie, které klasicky postuluje jednosměrnou transkripci sekvence bází nukleové kyseliny do sekvence aminokyselin. V našich experimentech navazujeme na představu jednoduchého vzniku nukleových bází z molekuly formamidu za možných prebiotických podmínek. Směs formamidu s různými druhy všudypřítomných minerálů, v tomto...
|
host ::
RSS.