波兰科学院 合著者dr
阿伦贝尔森·劳泽博士
研究人员托马斯·卡斯特在哥白尼科学中心的天文馆展示了天体化学感兴趣的分子
资料来源:波兰科学院物理化学研究所 看着夜空,一个人的思想可能会被天体化学所吸引
在恒星之间的广阔空间里发现了什么分子?我们会在地球上看到同样的分子围绕着我们吗?或者它们中的一些会更有异国情调——一些很少观察到甚至不为人知的东西? 教授领导的一个跨国团队最近的研究
波兰科学院物理化学研究所的罗伯特·科索斯揭示了一种在实验室条件下首次获得并检测到的不寻常分子,也为生产和进一步研究另一种分子铺平了道路
既然它们可以被观察和研究,它们可能值得更广泛的天体化学研究
星际云——故事开始的地方
渗透到恒星之间空间的介质主要是氢、氦和宇宙尘埃
然而,这些星际云中原子或分子之间的平均距离是如此之大,以至于在它们碰撞之前可能要经过整整一天
在真空的空间中,时间的流逝和辐射的影响是发展更先进的化合物的关键因素
由于在星际云中发现的物理条件与我们星球上的物理条件截然不同,探测其中发现的一些化合物需要在地球上进行深入研究
作为其中的一部分,科学家们创造出在地球条件下通常不稳定的分子,然后对它们的性质进行研究
他们首先在地球上发现它们,这样我们就可以更容易地在太空中探测到它们
听起来很有趣,但实际上看起来如何? 磷动物园 二十多年来,木星和土星一直是我们太阳系的焦点,因为在它们的大气中检测到了磷化氢(PH3),一种氨的类似物
在2020年,所有的目光都转移到了金星上,声称在它的大气层中也发现了PH3
磷化氢在一个天文物体中的出现是非常重要的,因为它对生物非常重要
含磷分子对酶促过程至关重要,酶促过程负责形成我们骨骼的结构材料,核酸如脱氧核糖核酸和核糖核酸,甚至所有活细胞中的能量运输
虽然它是地球生物量中第六丰富的元素,也是地球上第十二丰富的元素,但是它在星际介质中的含量却少了十亿倍
由于它们的稀有性,在星际云中探测含磷分子继续引起科学家的兴趣
我们对含磷分子在极端星际条件下的行为和存在知之甚少
只发现了几个,仅限于PN、CP、PO、HCP、CCP、PH3和NCCP
其中只有PO和PN在分子云中被探测到
这种介质中含磷反应物的低丰度可能使得较大分子的形成非常罕见且难以检测
我们还需要对更多种类的含磷化学物质进行表征,以便我们的研究可以扩大到包括更多合适的目标
寻找新分子是具有挑战性的,因为许多已知的和有希望的含磷物质在典型的实验室条件下是不稳定的
国际化学品安全方案的研究人员
阿伦-利伯森·劳泽博士
托马斯·卡斯特和教授
罗伯特·科斯,与教授合作
法国高等学校的让-克洛德·吉勒明最近提出了一种高效的紫外光辅助低温合成HCCP分子的方法,为这种特殊化合物的光谱研究开辟了新的可能性
使用红外和紫外-可见光谱进行检测
这一特征对于未来可能的地外探测应该是有用的
“我们利用紫外线将含磷的有机分子脱氢,产生外来的磷物种
我们能够产生三重态HCCP,这是一个具有天体化学重要性的分子
探测它的诀窍在于使用冰冻的惰性气体环境
劳泽
作为项目的一部分进行的实验和相关的理论研究表明,该分子具有线性形状和特殊的化学键
教授
科斯评论道:“你可能在学生时代就听说过,磷的化合物是三价或五价的
这里它是单价的,与碳有一个单键
这确实很不寻常
" 研究人员还证实了CH2=C=PH(磷杂环戊烷)的存在,这是一种以前从未观察到的分子
它是沿着从CH3CP(前体物种)到HCCP的路线形成的
由量子化学计算支持的实验,最近在Angewandte Chemie上报道,已经证明了曾经只是一个理论构造
“如果你问一个普通的化学家,天体化学动物园中一些最突出的物种可能会被嘲笑为仅仅是分子碎片,而不是真正的分子,”教授承认
koos
像HCCP和CH2=C=PH这样的外来化合物的实验室表征标志着它们向地外探测迈出了重要的一步
这种探测将极大地提高我们对磷的天体化学的认识
这应该会激励更多的科学家去观察上面的星星
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