Buckyballs ... At kaste astronomer en kurve

Pin
Send
Share
Send

Da jeg først hørte om buckyballs for et par årtier siden, havde jeg intet andet end den dybeste respekt for alle, der forstod abstrakte ideer som strengteori og branes. Når alt kommer til alt, hvor ofte var det sandsynligt, at du diskuterede Buckminster fullerenes med en samtid, mens du stod i vaskeriets gang i din lokale købmand? Selve konceptet med ”magnetisk” kulstof var nyt og spændende! Det var kendt at eksistere i små mængder i naturen - produceret af lyn og ild - men den rigtige kicker blev kun født på et laboratorium. Buckyballs er fundet på Jorden og i meteoritter og nu i rummet og kan fungere som ”bur” for at fange andre atomer og molekyler. Nogle teorier antyder, at buckyballs kan have ført til jorden stoffer, der gør livet muligt.

Ifølge McDonald-observatoriets pressemeddelelse: Observationer foretaget med NASAs Spitzer-rumteleskop har givet overraskelser med hensyn til tilstedeværelsen af ​​buckminsterfullerenes eller "buckyballs", de største kendte molekyler i rummet. En undersøgelse af R Coronae Borealis-stjerner af David L. Lambert, direktør for University of Texas ved Austins McDonald-observatorium, og kolleger viser, at buckyballs er mere almindelige i rummet end tidligere antaget. Forskningen vises i 10. marts nummer af The Astrophysical Journal. Holdet fandt, at ”buckyballs ikke forekommer i meget sjældne brintfattige miljøer som tidligere antaget, men i almindeligt fundne brintrige miljøer og derfor er mere almindelige i rummet end tidligere antaget,” siger Lambert.

Buckyballs er lavet af 60 carbonatomer arrangeret i form svarende til en fodboldkugle med mønstre af skiftevis hexagoner og femkanter. Deres struktur minder om Buckminster Fullers geodesiske kupler, som de er navngivet til. Disse molekyler er meget stabile og vanskelige at ødelægge. Richard Curl, Harold Kroto og Richard Smalley vandt 1996 Nobelprisen i kemi for syntese af buckyballs i et laboratorium. Konsensus baseret på laboratorieeksperimenter har været, at buckyballs ikke dannes i rummiljøer, der har brint, fordi brintet ville hæmme deres dannelse. I stedet har ideen været, at stjerner med meget lidt brint men rig på kulstof - såsom de såkaldte "R Coronae Borealis-stjerner" - giver et ideelt miljø til deres dannelse i rummet.

Lambert sammen med N. Kameswara Rao fra Indian Institute of Astrophysics og Domingo Anibal García-Hernández fra Instituto de Astrofisica de Canarias satte disse teorier på prøve. De brugte Spitzer-rumteleskopet til at tage infrarøde spektre af R Coronae Borealis-stjerner for at se efter buckyballs i deres kemiske sammensætning. De fandt, at disse molekyler ikke forekommer i de R Coronae Borealis-stjerner med lidt eller intet brint, en observation i modsætning til forventningen. Gruppen fandt også, at der findes buckyballs i de to R Coronae Borealis-stjerner i deres prøve, der indeholder en rimelig mængde brint. Undersøgelser, der blev offentliggjort sidste år, inklusive en af ​​García-Hernández, viste, at buckyballs var til stede i planetariske tåger rige på brint. Sammen fortæller disse resultater os, at fullerener er meget mere rigelige end tidligere antaget, fordi de dannes i normale og almindelige ”brintrige” og ikke sjældne ”brintfattige” miljøer.

De nuværende observationer har ændret vores forståelse af, hvordan buckyballs dannes. Det antyder, at de oprettes, når ultraviolet stråling rammer støvkorn (specifikt "hydrerede amorfe kulkorn") eller ved kollision af gas. Støvkornene fordampes, hvilket producerer en interessant kemi, hvor buckyballs og polycykliske aromatiske carbonhydrider dannes. (De sidstnævnte molekyler i forskellige størrelser er dannet af kulstof og brint.) ”I de seneste årtier er et antal molekyler og forskellige støvfunktioner blevet identificeret ved astronomiske observationer i forskellige miljøer. Det meste af det støv, der bestemmer de fysiske og kemiske egenskaber ved det interstellære medium, dannes i udstrømningerne fra asymptotiske gigantiske grenstjerner og behandles yderligere, når disse objekter bliver planetariske tåger. ” siger Jan Cami (et al). ”Vi studerede miljøet i Tc 1, en særegen planetarisk tåge, hvis infrarøde spektrum viser emission fra kold og neutral C60 og C70. De to molekyler udgør et par procent af det tilgængelige kosmiske kulstof i denne region. Denne konstatering indikerer, at hvis betingelserne er rigtige, kan fullerenes og form dannes effektivt i rummet. ”

Pin
Send
Share
Send