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太空中富勒烯的奥秘被解释

摘要 富勒烯是非常大、复杂和高抗性的碳分子,它们的原子组织成三维球形结构,具有交替的六边形和五边形图案,形状像足球(C60富勒烯)或橄榄球(C7...

富勒烯是非常大、复杂和高抗性的碳分子,它们的原子组织成三维球形结构,具有交替的六边形和五边形图案,形状像足球(C60富勒烯)或橄榄球(C70富勒烯) 。

这些分子是 1985 年在实验室发现的,11 年后,三位发现者获得了诺贝尔化学奖。从那时起,有许多观测证据证明它们在太空中存在,特别是在太阳大小的古老、垂恒星周围的气体云中,称为行星状星云,这些气体云在接近尾声时已从恒星的外层被驱逐出。他们的生活。

由于这些分子高度稳定且难以破坏,人们认为富勒烯可以充当其他分子和原子的笼子,这样它们就可以将复杂的分子带到地球,从而产生生命诞生的冲动。因此,他们的研究对于理解参与宇宙有机物质组织的基本物理过程非常重要。

未知的化学足迹

光谱对于太空中富勒烯的搜索和识别至关重要。光谱学使我们能够通过分析原子和分子在从它们到达我们的光上产生的化学足迹来研究构成宇宙的物质。

最近一项完全由 IAC 主导的研究分析了先前从太空望远镜获得的行星状星云 Tc1 的透视 光谱数据。这些光谱显示的谱线表明富勒烯的存在,但也显示出更广泛的透视 波段(UIR 是其英文缩写),这些波段在宇宙中广泛存在,从太阳系的小天体到遥远的星系。

“导致这种广泛存在于宇宙中的透视 线发射的化学物质的识别是一个天体化学之谜,尽管人们一直认为它可能富含碳,而碳是生命的基本元素之一” Marco A. Gómez解释道Muñoz是 IAC 研究员,领导了这项研究。

富勒烯的新起源

为了识别这些神秘的波段,研究小组再现了行星状星云Tc 1的透视 发射。对发射波段的分析表明存在非晶态氢化碳(HAC)颗粒。这些处于高度无序状态的碳和氢化合物在垂恒星的包层中非常丰富,可以解释该星云的透视 发射。

“我们首次将从实验室实验中获得的 HAC 光学常数与光电离模型结合起来,通过这种方式,我们再现了富含富勒烯的行星状星云 Tc 1 的透视 发射”,解释道 Domingo Anibal García Hernández,IAC 研究员,也是该论文的合著者。

对于研究小组来说,同一物体中 HAC 和富勒烯的存在支持了这样的理论,即富勒烯可能是在尘埃颗粒破坏过程中形成的,例如通过与比可见光能量高得多的紫外线辐射相互作用。

凭借这一结果,科学家们为基于实验室化学和天体物理学之间合作的未来研究开辟了道路。戈麦斯·穆尼奥斯总结道:“我们的工作清楚地表明了跨学科科学和技术在天体物理学和天体化学方面取得基本进展的巨大潜力。”

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