量子效應魔力?揭「不可能」的化學通道

  地球上進行的化學反應需要一定的壓力、溫度才可以進行,那麼宇宙空間中是否也有相同的化學反應呢?化學分子在不同的物化環境中將表現出何種特性呢?科學家發現星際空間如同一個量子化學實驗室,一些經典的化學反應無法在星際空間中進行,這是因為星際空間的溫度極低,對於大多數的化學反應而言,超低溫使得分子熱運動降低,反應體系所需的能量無法得到滿足,英國利茲大學研究人員德韋恩認為溫度的降低將使得星際空間中的化學反應速度慢下來。

  科學家發現距離地球大約600光年左右的英仙座分子雲中存在不可能出現的分子,研究結果認為量子效應或是此類分子誕生的途徑

揭“不可能”的星際化學通道

  我們已經知道星際空間中存在許多複雜的有機分子,宇宙塵埃顆粒的表面可能會發生不同的分子附著現象,如果它們發生化學反應,就需要合適的溫度、壓力以及能量,否則化學反應就不會發生。當這些分子在空間中漂移至合適的位置時,就開啟了新的反應進程,科學家去年發現英仙座分子雲中存在甲氧基分子,由碳,氫和氧元素構成,其距離地球大約600光年左右,但是研究人員發現這種分子無法在星際空間中存在,那麼它們是如何出現的呢,這個疑問給科學家出了一道難題。

  羥基基團與甲醇氣體的反應也可以產生甲氧基,但是這種反應存在一個能量“壁壘”,在寒冷廣袤的星際空間中無法做到這一點,因此科學家認為其答案可能存在於量子力學效應中,通過這個途徑可以在63開爾文的背景下形成可合成甲氧基的反應條件,由於星際空間中擁有極低的溫度,分子熱運動極具降低,增加了分子穿過量子能量“屏障”的能力,這個化學體系的反應速度比常溫下要高出50倍,而且恆星周圍的塵埃雲就可以達到進行此類化學反應的要求。

  這項發現意味著某些我們認為的不會發生的有機化學反應可以在星際空間中進行,星際空間中的化學反應體系比我們想像的更加豐富,由此看來宇宙中很可能有著某種我們未知的生命化學通道,可以在恆星周圍適合的空間中誕生生命分子。





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