2014年，當(dāng)洛夫喬伊彗星劃過地球時(shí)，它呈現(xiàn)出一種朦朧的綠色光環(huán)——這種現(xiàn)象也可以在其他彗星上看到。現(xiàn)在，研究人員首次通過實(shí)驗(yàn)室研究，發(fā)現(xiàn)了這種色彩輝光背后奇特的化學(xué)現(xiàn)象。
長期以來，科學(xué)家一直懷疑，一些彗星周圍的綠光來自一種叫做二碳(C2)的活性分子的分解。為了在實(shí)驗(yàn)室中驗(yàn)證這一點(diǎn)，研究人員使用紫外激光從氯化碳(C2Cl4)分子中剝離了氯原子，然后用高強(qiáng)度的光轟擊剩余的C2。他們觀察到的一些化學(xué)反應(yīng)細(xì)節(jié)令人驚訝。
這個(gè)反應(yīng)需要分子吸收兩個(gè)光子，而不是吸收一個(gè)光子，然后在分子分解時(shí)發(fā)出一個(gè)綠色的光子。其中一個(gè)光子將碳分子激發(fā)到半穩(wěn)定狀態(tài)，第二個(gè)光子則需要將其激發(fā)到一個(gè)能量更豐富、更不穩(wěn)定的構(gòu)型。研究人員在美國《國家科學(xué)院院刊》網(wǎng)絡(luò)版上報(bào)告說，在那里，分子會(huì)衰變并發(fā)出一種特有的綠色光子。
在這一過程中，C2會(huì)經(jīng)歷兩個(gè)通常被化學(xué)家認(rèn)為被“禁止的”轉(zhuǎn)變。研究人員解釋說，這些轉(zhuǎn)變并不完全被物理定律所禁止;它們只是在實(shí)驗(yàn)室里很少被觀察到，因?yàn)榉肿又g的距離很近，而且首先會(huì)以其他方式相互作用。然而，在彗星附近的深空中，分子間距很大，很少與其他分子或原子相互作用。
研究小組在實(shí)驗(yàn)中收集的數(shù)據(jù)表明，在地球到太陽的距離上，C2的壽命略少于2天。研究人員說，這有助于解釋為什么與分子分解有關(guān)的綠光只出現(xiàn)在彗星頭部周圍，而從不出現(xiàn)在彗尾。(李木子)
關(guān)鍵詞： 洛夫喬伊彗星 彗星為何發(fā)綠光 彗星 二碳
營業(yè)執(zhí)照公示信息