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油腻的宇宙:科学家发现太空中布满油脂分子

科普小知识2022-07-13 14:42:31
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宇宙看起来寒冷、黑暗、空虚,但天文学家揭示,星际空间实际上被一层油腻腻的分子所覆盖。

这项研究通过在实验室环境中复制太空中产生的碳基化合物,为我们提供了对银河系中“太空油脂”数量的最准确估计。澳大利亚和土耳其的科学家发现,它们远远超过预期:100亿吨,即40亿包黄油。

悉尼新南威尔士大学的化学家蒂姆·施密特教授是这项研究的合著者,他说未来的宇宙飞船估计挡风玻璃会一直被油覆盖。

油腻的宇宙:科学家发现太空中布满油脂分子

"它会遇到星际尘埃,部分是油脂,部分是灰烬,部分是沙状硅酸盐。"他说,并补充说太阳风已经清除了太阳系中的油脂。

这些结果让科学家们更接近星际空间碳的真实总量,从而促进我们对恒星、行星甚至有意义生命诞生的理解。

到目前为止,恒星之间漂移的碳元素总量仍不确定。据估计,其中约有一半以元素形式存在于太空中。其余存在于各种化合物中,并以氢化物的形式与气态的油(称为脂肪碳)或萘(樟脑球的主要化学成分)结合。

为了解决这个问题,施密特和他的同事在实验室里重现了碳单质天体中的碳元素流失到太空中形成油脂碳的过程。他们使用吸收光谱来确定被石油吸收的光子的强度。

“这样,我们就可以比较来自世界各地恒星的光线,从光谱中找到与实验室相似的缺失波段,然后我们就可以分析我们和恒星之间有多少油滴。”他说。

他们发现每百万个氢原子中大约有100个油脂碳原子,占银河系已知碳量的四分之一到二分之一。

施密特指出:“这种太空黄油不是你想涂在烤面包上的。它们很脏,可能有毒,只能在太空环境和我们的实验室中形成。”

该小组现在计划确定星际介质中樟脑样碳的丰度,这将涉及更多的实验。通过准确分析灰尘中每种碳的含量,他们将知道有多少碳被用来塑造生命。“这是理解碳的伟大生命周期的一部分,”施密特说。“它由恒星组成,通过星际介质整合到新的行星系统中,最后转化成构成生命的物质。这是宇宙历史上伟大篇章的一部分,也是最重要的故事片段之一。”

开放大学天文学高级讲师海伦·弗雷泽说:“在天文学中,星际尘埃的形成、演化和坍缩仍然是这门学科的主要问题。”

弗雷泽说,研究表明,太空中有比以前想象的更多的“油脂样”分子。“这个结果可能很重要,因为这些尘埃颗粒粘在一起形成了行星,甚至为原始行星的表面和生命的起源提供了必要的碳成分。”