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宇宙中的PAHs是如何诞生的

2024-01-30科学

燃烧澳大利亚植物后,研究人员发现,一些分子在太阳成形之前就已经在宇宙中的冷环境中形成,这些分子在小行星和陨石中被发现。三年前,「隼鸟2号」带回了从龙宫小行星的表面和地下带回的样本,在这些样本中发现了许多有趣的分子,其中包括多环芳烃(PAHs)。

多环芳烃(PAHs)是一种我们周围常见的化合物,内含的部分分子我们都已经很熟悉了,其中纳菲齐灭蛾球就是多环芳烃的一种。同时,这些PAHs分子也存在于石油、天然气和煤中,以及烧毁的有机物中。它们有许多不同的大小和结构。

研究人员进行了一系列控制燃烧实验,将得到的PAHs和1969年坠落在澳大利亚的莫切斯顿陨石中的PAHs进行比较。结果表明,它们的成分有所不同,小龙宫中的PAHs更可能是在寒冷外太空中形成的,而更大的PAHs可能是在温暖的环境中产生的,比如星际环境或在天体内部。

具体来讲,他们的比较对象是同一元素的不同同位素。同位素具有相同的化学性质,但核内的中子数不同,使它们的重量稍重或稍轻。并且通常来说,更稀少的同位素是放射性的。比如,碳就有它的同位素,最常见的被称为碳-12,但我们在自然界中也能找到碳-13和碳-14。

事实证明,宇宙中的原始PAHs中,轻的同位素(例如萘)的形成温度比较低,甚至可能远低于冰点数百度。这都发生在太阳诞生之前。但其中一些较大的PAHs,则是在太阳系形成后形成的。

现在,由于「奥西里斯-雷克斯」(OSIRIS-REx)从贝努小行星带回的样本,我们现在有更多的小行星样本可以研究了。这种研究和更多的工作可能将有助于科学家们了解行星和生命的组成物是何时以及在哪里形成的。

这项研究发表在【科学】杂志上,研究成果为我们提供了宝贵的信息,让我们更好地了解了有机化合物是如何在地球之外的宇宙中形成的,并为太空来的那些物质提供了来源。