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揭神秘星际化学通道之谜 量子效应或为诞生途径

http://www.kexue.com 2013-07-02 09:16:55 腾讯科学  发表评论

量子效应魔力?揭“不可能”的星际化学通道
科学家发现距离地球大约600光年左右的英仙座分子云中存在不可能出现的分子,研究结果认为量子效应或是此类分子诞生的途径

  据国外媒体报道,地球上进行的化学反应需要一定的压力、温度才可以进行,那么宇宙空间中是否也有相同的化学反应呢?化学分子在不同的物化环境中将表现出何种特性呢?科学家发现星际空间如同一个量子化学实验室,一些经典的化学反应无法在星际空间中进行,这是因为星际空间的温度极低,对于大多数的化学反应而言,超低温使得分子热运动降低,反应体系所需的能量无法得到满足,英国利兹大学研究人员德韦恩认为温度的降低将使得星际空间中的化学反应速度慢下来。

  我们已经知道星际空间中存在许多复杂的有机分子,宇宙尘埃颗粒的表面可能会发生不同的分子附着现象,如果它们发生化学反应,就需要合适的温度、压力以及能量,否则化学反应就不会发生。当这些分子在空间中漂移至合适的位置时,就开启了新的反应进程,科学家去年发现英仙座分子云中存在甲氧基分子,由碳,氢和氧元素构成,其距离地球大约600光年左右,但是研究人员发现这种分子无法在星际空间中存在,那么它们是如何出现的呢,这个疑问给科学家出了一道难题。

  羟基基团与甲醇气体的反应也可以产生甲氧基,但是这种反应存在一个能量“壁垒”,在寒冷广袤的星际空间中无法做到这一点,因此科学家认为其答案可能存在于量子力学效应中,通过这个途径可以在63开尔文的背景下形成可合成甲氧基的反应条件,由于星际空间中拥有极低的温度,分子热运动极具降低,增加了分子穿过量子能量“屏障”的能力,这个化学体系的反应速度比常温下要高出50倍,而且恒星周围的尘埃云就可以达到进行此类化学反应的要求。

  这项发现意味着某些我们认为的不会发生的有机化学反应可以在星际空间中进行,星际空间中的化学反应体系比我们想象的更加丰富,由此看来宇宙中很可能有着某种我们未知的生命化学通道,可以在恒星周围适合的空间中诞生生命分子。

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