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C60足球与额外的质子可能是空间中最丰富的碳

时间:2022-03-17 18:25:05 来源:

质子化C60的指纹。

它是太空中最常见的碳形式之一:C60,一个足球形碳分子,但是一个有额外的质子附着的碳分子。这是在Radboud University进行的研究结束,这是第一次测量该分子吸收光谱的第一次。这些知识最终可能有助于我们更多地了解行星的形成。研究人员于2019年11月25日在自然天文学上发表了他们的调查结果。

“偶数C60分子的几乎每种财产 - 也称为分子足球,荞麦面球或粉碎 - 可以测量,可以测量,”分子结构和动态教授Jos Oomens说。即便如此,他和他的同事已经设法测量了新的东西:分子以其质子化形式的吸收光谱C60H +。

“在这样做时,我们表明它可能丰富的星际云,而我们还展示了对称在分子物理学中的作用的教科书示例,”oomens解释道。

空间中的碳足球

当天文学家哈里·克罗托于1985年发现了C60时,他预测,由于其高稳定性,这种新的碳形式将在太空中普遍存在。C60由60个以足球形式组成的碳原子,并具有分子物理学中可能的最高对称性。事实上,在过去的十年中,C60已在许多星际云中检测到。

对于天文学家来确定这种星际云的化学成分非常重要,因为这是形成新的恒星和行星的地方,包括我们自己的太阳系。我们越多了解这些云中存在的分子,我们越多,我们就可以发现自己的行星如何形成。C60是在这些云中迄今为止鉴定的最复杂的分子之一。

Kroto还预测,不是C60,而是分子的质子化版本,是空间中最普遍的。现在,研究人员首次表明这可能是这种情况。“当我们将星际云的红外光谱与模糊的射频进行比较,我们发现了非常接近的匹配,”oomens解释说。

由于对称性损失导致的颜色变化

质子化C60的质子(H +)连接到足球外部,这意味着分子失去了其完美的对称性。“我们的研究表明,结果,质子化C60吸收了比”正常“C60更多的光的颜色。事实上,您可以说C60H +与C60分子相比具有截然不同的颜色,尽管这是在红外光谱中。这是在分子物理学中的众所周知的效果,在新频谱中展示了精美的效果。“

这是研究人员首次成功地测量质子化C60的光吸收光谱。由于分子上的电荷,它们彼此排斥,这使得难以获得足够高的密度以获得吸收光谱。“我们发现了一种使用Felix实验室的自由电子激光器围绕这种方式解决方法。通过将Felix激光与质谱仪组合,C60H +崩解,我们可以检测碎片的离子而不是测量直接吸收光谱。“

参考:“质子般的蛋白咖啡箱Clerene C60H +的红外光谱由JuliannaPalotás,Jonathan Martens,Giel Berden和Jos Oomens,2019年11月25日,自然天文学.DOI:
10.1038 / S41550-019-0941-6


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