一个彗星的?90?年前的太空之谜 彗星尾巴不是绿色

柯伊伯带和奥尔特云每隔一段时间就会向我们抛出
【菜科解读】
该团队借助真空室、大量激光和强大的宇宙反应解决了这个谜团。
柯伊伯带和奥尔特云每隔一段时间就会向我们抛出由冰、尘埃和岩石组成的银河雪球:太阳系形成过程中 46 亿年前的残余物。
这些雪球(或者我们所知的彗星),在穿越天空时经历了丰富多彩的变态,许多彗星的头部变成了辐射状的绿色,当它们接近太阳时会变得更亮。
但奇怪的是,这种绿色阴影在到达彗星后面的一两条尾巴之前就消失了,这是为什么呢?
近一个世纪以来,天文学家、科学家和化学家一直对这个谜感到困惑。
在 1930 年代,物理学家 Gerhard Herzberg 推测这种现象是由于阳光破坏了双原子碳(也称为二碳或 C 2),这是一种由阳光与彗星头上的有机物质相互作用产生的化学物质,但因为二碳并不稳定,这个理论已经很难检验了。
新南威尔士大学悉尼领导的一项新研究于 2021 年 12 月 20 日发表,最终找到了一种在实验室中测试这种化学反应的方法——并且通过这样做,这样做证明了这个90年前的理论是正确的。
“我们已经证明了二碳被阳光分解的机制。
”新南威尔士大学科学学院的化学教授、该研究的资深作者蒂莫西施密特说。
“这解释了为什么当彗星越来越靠近太阳时,绿色彗发——围绕在原子核周围的模糊气体和尘埃层——会收缩,也解释了为什么彗星的尾巴不是绿色的。
”
谜团中心的关键参与者二碳具有高度反应性,并负责使许多彗星呈现绿色。
它由两个粘在一起的碳原子组成,只能在能量极高或低氧的环境中找到,如恒星、彗星和星际介质。
在彗星靠近太阳之前,二碳不存在于彗星上。
随着太阳开始使彗星变暖,生活在冰核上的有机物质蒸发并进入彗发状态。
然后阳光会分解这些较大的有机分子,产生二碳。
新南威尔士大学领导的团队现在已经证明,随着彗星离太阳越来越近,极端的紫外线辐射会在称为“光解离”的过程中分解它最近产生的二碳分子。
这个过程会在二碳远离原子核之前破坏它,导致绿色彗发变亮并缩小——并确保绿色永远不会进入尾部。
这是第一次在地球上研究这种化学相互作用。
“我觉得不可思议的是,20世纪30年代有人认为这可能是正在发生的事情,一直到它是如何发生的机制的细节水平,然后90年后,我们发现这就是正在发生的事情,”这项研究的主要作者、前UNSW科学荣誉学生贾斯明·博尔索夫斯基女士说。
为了解决这个难题,该团队需要在地球上受控的环境中重现相同的银河化学过程。
他们在真空室、大量激光和强大的宇宙反应的帮助下实现了这一目标。
新制造的二碳分子被送入约两米长的真空室中的气体束中。
然后,该团队将另外两个紫外线激光器指向二碳:一个用辐射淹没它,另一个使它的原子可被检测到。
辐射击中了二碳,使其碳原子飞到速度探测器上。
通过分析这些快速移动的原子的速度,该团队可以将碳键的强度测量为大约 20,000 分之一——这就像测量 200 米到最接近的厘米。
Borsovszky 女士说:“由于实验的复杂性,他们花了九个月的时间才能够进行第一次观察。
”
“我们正要放弃,”她说。
“花了很长时间来确保所有东西都在空间和时间上精确排列。
“这三个激光器都是看不见的,所以在黑暗中有很多刺伤——非常真实。
”
施密特教授说:“这是第一次有人观察到这种化学反应。
”
太阳系中大约有 3700 颗已知的彗星,尽管有人怀疑可能还有数十亿颗。
平均而言,一颗彗星的核有 10 公里宽——但它的彗发通常要大 1000 倍。
明亮的彗星可以为那些有幸看到它们的人带来壮观的表演。
但在过去,彗星对地球的作用可能不止于此——事实上,关于生命起源的一种理论是,彗星曾经将生命的基石送到我们家门口。
“这项激动人心的研究向我们展示了星际空间中的过程是多么复杂。
”未参与该研究的新南威尔士大学天体生物学家和地质学家 Martin van Kranendonk 教授说。
“早期地球会经历各种不同的含碳分子被输送到其表面,从而在生命诞生之前发生更复杂的反应。
”
既然彗星中缺少绿尾的情况已经解决,专门研究空间化学的施密特教授想要继续解决其他空间谜团。
接下来,他希望研究漫射星际带:恒星之间的暗线模式,与我们所知的任何原子或分子都不匹配。
“漫射星际带是一个相当大的未解之谜。
”他说。
“我们不知道为什么到达地球的光经常被一点点带走。
”
“这只是我们尚未发现的大量太空奇异事物中的又一个谜团。
”
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职工社保:普通企业职工:男性年满60周岁,女性生产操作岗位年满50周岁,女性管理岗位和女性专业技术人员年满55周岁。
特殊工种的职工:男性年满55周岁,女性年满45周岁。
因病或非因工负伤、完全丧失劳动能力人员:男性年满50周岁,女性年满45周岁。
户籍限制:灵活就业社保:是个人自身实现就业的一种形式,没有和企业建立劳动关系。
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缴费基数和比例:灵活就业者每个月需要缴纳的社保费用主要取决于当地的月平均工资以及所选择的社保项目。
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医疗保险缴费比例:单位8%,个人2%失业保险缴费比例:单位2%,个人1%;工伤保险缴费比例:单位每个月为你缴纳1%,自己一分钱也不用缴;