|
|
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...
|
|
| |
|
|
Analýza pevných vzorků pomocí metody bezkalibrační spektroskopie laserem indukovaného průrazu - aplikace pro stanovení metalurgie meteoritů
Petera, Lukáš ; Ferus, Martin (vedoucí práce) ; Krůs, Miroslav (oponent)
Cílem práce byl vývoj a aplikace metody bezkalibrační analýzy (CF) spektroskopie laserem indukovaného průrazu (LIBS). Metoda CF-LIBS je používána k rychlé analýze vzorků jakékoliv velikosti, tvaru bez jejich povrchové úpravy za účelem zjištění jejich prvkového složení. Algoritmus CF je navíc použitelný pro studium emisních spekter atomárního plazmatu a horkých plynů rovněž za účelem stanovení jejich prvkového složení. Z tohoto pohledu se jeví velice zajímavá ablační analýza tak komplikovaných matric, jakými jsou meteority a možné porovnávání se spektrální analýzou meteorů. V rámci předkládané bakalářské práce byla naměřena experimentální ablační spektra vzorků meteoritů Porangaba (L4), Čeljabinsk (LL5), Northwest Africa (869) a Dhofaru1994 (CM2). Na základě naměřených spekter těchto meteoritů byl vytvořen atlas emisních linií a jim přiřazených parametrů spektroskopických přechodů prvků, typicky se vyskytujících v meteoritech. Tento atlas bude dále sloužit jako zdrojová databáze pro automatické programy Ablator (automaticky vyhodnocující ablační emisní spektra) a MeteorMaster (automatický program pro interpretaci emisních spekter meteorů). Databáze bude použita pro CF-LIBS analýzu meteoritu Porangaba. Databáze je nutná zejména z hlediska dobře známého ovlivnění ablačních spekter matricí vzorků - pro...
|
|
|
Experimental study of chemical evolution of biomolecules under early Earth conditions
Knížek, Antonín ; Ferus, Martin (vedoucí práce) ; Adam, Vojtěch (oponent)
Vznik života na Zemi je jedním z prázdných míst lidského vědění. Tato práce je zaměřena na odhalení několika dílků této skládačky. Prezentujeme současný stav poznání zejména ve spojení se syntézou biomolekul za prebiotických podmínek. V této práci jsou předloženy výsledky experimentů, jež naznačují, že neutrální planetární atmosféra obsahující představitele vulkanických plynů (CO2, N2, H2O) může být působením měkkého UV záření v přítomnosti minerálních katalyzátorů přeměněna na relativně reaktivní směs redukovaných plynů (CH4, CO). Ty mohou být dále transformovány vysoce energetickými procesy za vzniku biomolekul. Směs CH4, CO + N2 představuje prototyp běžné redukční atmosféry, jíž podobné lze nalézt např. na Titanu, největším Saturnově měsíci, nebo také v minulosti na naší planetě coby tzv. sekundární atmosféru. V následných experimentech byla ekvimolární směs CH4 : CO : N2 v přítomnosti vodní páry exponována vysoce energetickému plazmatu, jež simuluje dopad asteroidu - jednu ze série impaktních událostí, kterým byla raná Země vystavena během prvních 600 milionů let své existence. Po dodání celkové energie 3250 J v laserových pulzech byla zjištěna přítomnost organických molekul důležitých pro prebiotickou chemii. Mezi nimi jsou např. báze ribonukleové kyseliny (adenin, uracil, guanin, cytosin),...
|
|
| |
|
|
High resolution infrared spectroscopy as diagnostic tool for combustion and plasma chemistry
Zelinger, Zdeněk ; Nevrlý, Václav ; Grigorová, Eva ; Bitala, P. ; Dostál, Michal ; Suchánek, Jan ; Kubát, Pavel ; Engst, Pavel ; Ferus, Martin ; Kubelík, Petr ; Civiš, Svatopluk
Monitoring of transient species within combustion experiments (laminar flames, shock-tubes, flow reactors, etc.) is still relatively challenging task especially if application of non-invasive, i.e. optical detection methods is required. High resolution infrared spectroscopy is based on observation of the fine rotation structure that accompanies vibration transitions and thus provides direct information essential to characterization of both molecular structure and reaction dynamics. Thanks to its outstanding advantage enabling unambiguous assignment of specific molecular system according to its spectral feature, it can serve as a helpful tool for exploring complex reaction mechanisms as well as chemical reactivity of individual species present in laboratory flames or plasmas.\nPrevious studies gaining new insights into combustion and plasma chemistry as well as our recent advances targeted towards application of high resolution infrared spectroscopy for species concentration measurement in laminar flames are summarized here below.
|
|
|
Wavelength modulation spectroscopy for multicomponent ana-lytics of biomass burning tracers
Dostál, Michal ; Válek, V. ; Suchánek, Jan ; Kristlová, E. ; Roupcová, P. ; Zelinger, Zdeněk ; Nevrlý, Václav ; Bitala, P. ; Vašinek, M. ; Kubát, Pavel ; Ferus, Martin ; Civiš, Svatopluk
The potential of Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) for monitoring of several species produced by biomass burning is in focus of this work. The infrared spectra of selected molecules (HCOOH, C2H2, CH3CN, N2O, CH3OH, CH3COCH3) are measured in laboratory conditions and the selectivity and of this method is demonstrated.
|
|
| |
|
|
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...
|
host ::
RSS.