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宇宙中的PAHs是如何誕生的

2024-01-30科學

燃燒澳洲植物後,研究人員發現,一些分子在太陽成形之前就已經在宇宙中的冷環境中形成,這些分子在小行星和隕石中被發現。三年前,「隼鳥2號」帶回了從龍宮小行星的表面和地下帶回的樣本,在這些樣本中發現了許多有趣的分子,其中包括多環芳烴(PAHs)。

多環芳烴(PAHs)是一種我們周圍常見的化合物,內含的部份分子我們都已經很熟悉了,其中納菲齊滅蛾球就是多環芳烴的一種。同時,這些PAHs分子也存在於石油、天然氣和煤中,以及燒毀的有機物中。它們有許多不同的大小和結構。

研究人員進行了一系列控制燃燒實驗,將得到的PAHs和1969年墜落在澳洲的莫切斯頓隕石中的PAHs進行比較。結果表明,它們的成分有所不同,小龍宮中的PAHs更可能是在寒冷外太空中形成的,而更大的PAHs可能是在溫暖的環境中產生的,比如星際環境或在天體內部。

具體來講,他們的比較物件是同一元素的不同同位素。同位素具有相同的化學性質,但核內的中子數不同,使它們的重量稍重或稍輕。並且通常來說,更稀少的同位素是放射性的。比如,碳就有它的同位素,最常見的被稱為碳-12,但我們在自然界中也能找到碳-13和碳-14。

事實證明,宇宙中的原始PAHs中,輕的同位素(例如萘)的形成溫度比較低,甚至可能遠低於冰點數百度。這都發生在太陽誕生之前。但其中一些較大的PAHs,則是在太陽系形成後形成的。

現在,由於「奧西裏斯-雷克斯」(OSIRIS-REx)從貝努小行星帶回的樣本,我們現在有更多的小行星樣本可以研究了。這種研究和更多的工作可能將有助於科學家們了解行星和生命的組成物是何時以及在哪裏形成的。

這項研究發表在【科學】雜誌上,研究成果為我們提供了寶貴的資訊,讓我們更好地了解了有機化合物是如何在地球之外的宇宙中形成的,並為太空來的那些物質提供了來源。