科学家发现在太空中储存大量碳的分子麻省理工学院新闻
麻省理工学院研究人员领导的一个团队发现，遥远的星际云中含有丰富的芘，这是一种大型含碳分子，被称为多环芳烃（PAH）。 在这片遥远的云中发现的芘类似于最终形成我们太阳系的尘埃和气体的集合，这表明芘可能是我们太阳系中大部分碳的来源。最近的一项发现也支持了这一假设，即从近地小行星龙宫返回的样本中含有大量芘。 “恒星和行星形成过程中的一个大问题是：早期分子云中的化学物质有多少是继承下来的，并形成了太阳系的基本组成部分？我们看到的是开始和结束，它们表现出同样的东西。这是非常有力的证据，表明这种来自早期分子云的物质找到了进入构成太阳系的冰、尘埃和岩石体的途径，”麻省理工学院化学助理教授布雷特·麦奎尔说。 由于其对称性，芘本身对于射电天文学技术来说是不可见的，而射电天文学技术已用于检测太空中约 95% 的分子。相反，研究人员检测到了氰基芘的一种异构体，这是一种与氰化物反应破坏其对称性的芘版本。使用西弗吉尼亚州格林班克天文台的 100 米格林班克望远镜 (GBT) 射电望远镜在遥远的称为 TMC-1 的云中检测到了该分子。 麦奎尔和不列颠哥伦比亚大学化学助理教授伊尔莎·库克是一篇描述这一发现的论文的资深作者，该论文描述了这一发现。 今天出现在 科学。麦奎尔小组中的麻省理工学院博士后加比·温泽尔（Gabi Wenzel）是这项研究的主要作者。 太空中的碳 PAH 含有稠合在一起的碳原子环，据信可储存太空中 10% 至 25% 的碳。 40 多年前，科学家使用红外望远镜开始探测被认为属于太空中 PAH 振动模式的特征，但这项技术无法准确揭示太空中存在哪些类型的 PAH。 “自从 20 世纪 80 年代提出 PAH 假说以来，许多人已经接受 PAH 存在于太空中，并且在陨石、彗星和小行星样本中都发现了 PAH，但我们无法真正使用红外光谱来明确识别太空中的单个 PAH。空间，”文泽尔说。 2018 年，McGuire 领导的团队报告在 TMC-1 中发现了苯甲腈——一种与腈（碳氮）基团相连的六碳环。为了实现这一发现，他们使用了 GBT，它可以通过旋转光谱（分子在空间中翻滚时发出的独特光模式）来检测太空中的分子。 2021 年，他的团队在太空中检测到了第一批单独的多环芳烃：氰基萘的两种异构体，由两个稠合在一起的环组成，其中一个环上连接着一个腈基。 在地球上，多环芳烃通常是燃烧化石燃料的副产品，在烧烤食物的焦痕中也发现了它们。他们在温度仅为 10 开尔文左右的 TMC-1 中的发现表明，它们也有可能在非常低的温度下形成。 事实上，在陨石、小行星和彗星中也发现了多环芳烃，这使得许多科学家推测多环芳烃是形成我们太阳系的大部分碳的来源。 2023 年，日本研究人员在隼鸟二号任务期间从小行星龙宫带回的样本中发现了大量芘，以及包括萘在内的较小多环芳烃。 […]