Szerves molekulák az űrben
Alacsonyabb hőmérsékleten a kémiai reakciók rosszabbak. És ez. kissé meglepő, mert tudjuk, hogy az interstelláris tér tele van sok, meglehetősen összetett molekulával, amelyek csak a kémiailag aktív reakciók során alakulhatnak ki. Duane Hurd, aki a Leeds Egyetemen dolgozik, innovatív tanulmányt végzett, és most van némi véleménye erről.
Hurd úgy véli, hogy egyes folyamatok a mélyben lévő speciális körülményekkel magyarázhatók. Amikor molekulák egy anyag hosszú ideig tartózkodnak, például egy porszem a felszínen, ez lehetővé teszi számukra, hogy az energia tárolására, és ha meghaladja, akkor reagálnak más anyagokkal, amelyek szintén „ül” ezen szalonna.
Azonban az összes reakció nem magyarázható így. Az elmúlt évben a csillagászok molekulákat fedeztek fel a metoxilcsoport kozmoszában, amelyek hidrogént, szénforrást és oxigént tartalmaznak. A lelet nem túl messze volt - a Perseus felhőben. Játssz ilyen molekula molekuláris felhő, amely a felhő a Perseus, a laboratóriumban már próbáltam sokszor, és a porszemcsék is, de a kísérletek nem jártak sikerrel.
Hogyan szerezhet egy ilyen molekulát egyáltalán? Vannak módok: a hidroxilcsoport és a metanol reakciója, mindkét komponens térben, felesleggel. Igaz, ez a reakció súlyos energia küszöböt tartalmaz, olyan magas, hogy egyszerűen lehetetlen ilyen molekuláris felhőbe jutni. Mert ez a lehetőség nem tekinthető a közelmúltban a metoxil molekulák térbeli megjelenésének modellezésében.
Hurd és munkatársai úgy döntöttek, hogy megpróbálják újból létrehozni a reakciót, és eltávoznak az alapvetően különböző alapoktól. Az alagút hatására kerülnek, amikor egy részecske képes leküzdeni a potenciális energiahatárokat, miközben saját energiája kisebb, mint a gát energia. Ezután a reakció nem halad át lineárisan, mert a hatás lényegében valószínűségi jellegű. Mivel azonban sok molekula van, amikor úsznak egy molekuláris felhőben, nagy valószínűséggel folyik az esélye.
Ezért az alagút hatása (kvantummechanikai jelenség) laboratóriumi körülmények között ötvenszer gyorsabb volt, mint a szokásos hőmérsékleten, amikor a molekuláknak egy akadályt kellett leküzdeniük, és a "zaj" miatt nem tudták használni a kvantumfolyamatot.
Kiderült, hogy lehetetlen. Az űrben, legalábbis a molekuláris felhőkben, vannak olyan reakciók, amelyek a szerves kémiában zajlanak, és amelyeket potenciális akadály jelenléte miatt általában meg kell tiltani. Kiderült, hogy az űrkémia sokkal gazdagabb, mint az elképzelt. "Az űr térében egy sor reakciót tudunk végrehajtani, amiről egyszerűen nem tudtunk" - zárja el a Strathclyde Helen Frazeriz Egyetemet.
Felmerül a kérdés, hogy az ilyen folyamatok képesek-e a kvantumkémia részeként felelősek a szerves anyagok molekuláinak megtalálásáért a mi és más bolygókon.