万维读者网 > 信息时代 > 正文  
困扰科学家90年 彗星头部发绿光之谜终获解
www.creaders.net | 2022-01-03 15:49:43  大纪元 | 0条评论 | 查看/发表评论
 

  常见的彗星为什么只有头部是绿色,而彗尾不会呈现绿色?这个问题困扰了科学家90多年,最近一份研究终于找到了答案。 

image.png

  2006年10月NASA拍摄到的SWAN彗星。(NASA)

  太阳系内已经确定的彗星大约有3700多颗,不过科学家估计实际数字比这大得多。一般来说,彗星的彗核有10公里宽,不过外面包裹的气体层(也叫彗发,coma)宽度通常是彗核宽度的千倍以上。

  彗星通常是从太阳系内的柯伊伯带(Kuiper belt)或奥尔特云(Oort Cloud)区域内飞出的冰球,它们是46亿年前、太阳系形成初期孕育诞生了各种天体之后剩下的“边角料”。

  很多彗星从地面上肉眼可见,幸运的人们会看见它们划过夜空。仔细观测发现,它们的颜色有个类似的变化规律:很多彗星头部呈现绿色,而且越接近太阳绿色越明显;可奇怪的是,绿色向尾部逐渐过渡变淡,到了彗尾部分绿色就完全消失了。

  上世纪30年代的时候,物理学家格哈德·赫茨伯格(Gerhard Herzberg)提出的理论认为,这是阳光破坏了一种名为双原子碳(dicarbon)的物质结构导致的。可是由于双原子碳极不稳定,当时的技术无法验证这一理论。

  现在,澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)引领的一份研究终于解开了这个谜团,既解释了为什么多数彗星头部呈现绿色,也解释了为什么绿色到了彗尾就消失了。

  这份研究通过实验证实,双原子碳是呈现绿色的关键物质。彗星在接近太阳的过程中,其冰核内的有机物受热气化后浮到彗星的表面,也就是彗发部位。阳光分解这些有机物大分子,产生双原子碳,所以多数彗星的头部呈现绿色。

  同时这份研究还发现一个名为光解离(photodissociation)的过程:当彗星距离太阳更近的时候,强烈的紫外线开始分解刚产生的双原子碳,使得绿色物质变少,它们抵达不了彗尾就已经消散了。

  研究人员在地面的实验环境下模拟了彗星内有机物所处的环境,从而证实了这个过程。

  主要研究者之一新南威尔士大学化学教授蒂莫西·施密特(Timothy Schmidt)说,他们用一道高能紫外线激光照射有机物大分子全氯乙烯(perchloroethylene)。这的确将其分解产生了双原子碳。

  他们把生成的双原子碳送入一个大约两米长的真空密闭室,再用两道紫外线激光照射这些双原子碳。一道是模拟彗星更接近太阳的时候受到更强的紫外线辐射;另一道通过探测里面碳原子之间绑定的力度,了解双原子碳被分解的情况。

  合作研究员加斯敏·博尔索夫斯基(Jasmin Borsovszky)说,这个实验很复杂,他们花了九个月的时间准备,才看到了结果。“三道激光都是不可见光,所以需要很多摸索的过程,真的是这样。”

  施密特说,这是第一次观测到这个化学反应过程。“上世纪30年代提出的谜团现在终于解开了,这个结果相当令人满意。”

  这份研究10月25日发表于美国国家科学院院刊(PNAS)。

   0


当前新闻共有0条评论 分享到:
评论前需要先 登录 或者 注册
全部评论  
暂无评论 上一页 下一页  
实用资讯
24小时新闻排行榜 更多>>
1 85岁老太转账300万 银行报警一查她身份 都
2 美国女议员:“批评我 是因不能和我上床”
3 快讯:西安党政一把手双双被免 上任仅一年
4 快讯!历史性突破:中日首次建立双边自贸关
5 栗战书怎么啦?一尊要卸磨杀驴?

48小时新闻排行榜 更多>>
1 中国地铁站名英文改拼音 中国人都看不懂
2 85岁老太转账300万 银行报警一查她身份 都
3 令人心碎!儿子举报母亲,母亲被枪毙
4 美国女议员:“批评我 是因不能和我上床”
5 快讯:西安党政一把手双双被免 上任仅一年
6 快讯!历史性突破:中日首次建立双边自贸关
7 栗战书怎么啦?一尊要卸磨杀驴?
8 健康出状况? 得罪习近平? 他缺席了新年茶友
9 美国穷人到底多穷?我在单亲妈妈家里的寄宿
10 队伍不好带 中共官员集体抵抗习近平
热门专题
一周博客排行 更多>>
1 2022新年展望:一个幽灵在中国 万维网友来
2 刘亚洲——一个令我深度自卑的 毕汝谐
3 毛泽东刘少奇周恩来三个人一天 玉米穗
4 2022,中国走向何方? 施化
5 社会主义,披着美丽外衣的专制 施化
6 我劝天公重抖擞 蒋大公子
7 把世界拖入泥潭的居然是社会主 施化
8 二十万美金的桌子 福田自耕
9 还有意思继续吹疫苗吗? 山蛟龙
10 晓观天下:圣诞快乐! 万维网友来
一周博文回复排行榜 更多>>
1 乔治亚州真的发现死人在2020大 随意生活
2 展望世纪疫情:世卫计划2022年 新歌
3 2022,中国走向何方? 施化
4 墙上的六幅画 人参花
5 刘亚洲——一个令我深度自卑的 毕汝谐
6 展望我的2022 远方的孤独
7 慈禧太后长啥样? 席琳
8 美国及世界新闻主角,川普总统 木秀于林
9 美国根本不稀罕李(文和)们的 战斗在温哥
10 论摸石头过河的倒掉 独孤一剑
关于本站 | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站导航 | 隐私保护
Copyright (C) 1998-2021. CyberMedia Network/Creaders.NET. All Rights Reserved.