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在太空中發現固態球碳

2012/02/29 | | 標籤:

英國基爾大學(Keele University)天文學家Nye Evans等人,利用史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope),首度在太空中發現固體型式的巴克球(buckyball),也就是球形的富勒烯(Fullerene),或球形、中空的碳60,故又稱球碳。在此之前,太空中僅發現過氣態的微型球碳。

中空、球形的巴克球在地球上是極佳的導電或化學應用材料。科學家們利用史匹哲太空望遠鏡,在距離地球約6,500光年的蛇夫座XX星(XX Ophiuchi)雙星周圍偵測到一些細小的粒子,是由層層疊疊的球碳所組成的,球碳的含量非常多,可相當於10,000座聖母峰的體積。

由於新發現的這些球碳層層疊疊,形成固體狀態,就像在大木箱裡的柳橙一樣。不過,這些球碳疊成的微粒都非常小,遠小於人髮的直徑,但每一顆微粒中包含了數百萬個球碳。

天文學家首度在2010年藉由史匹哲確認球碳存在於太空中(請參考天文新知 2010-11-04 史匹哲在行星狀星雲中發現大量球碳),後來又確認球碳可存在於不同太空環境中(請參考天文新知  2011-08-11 天文學家可能在太空中找到石墨烯),最讓天文學家驚訝的是所發現的球碳含量相當於15個月球之多。在先前所有發現案例中,球碳均為氣體型態。但Evans等人在蛇夫座XX雙星周圍偵測到的卻是固態微粒,顯示在某些太空環境中所出現的球碳數量多得驚人,才會擁擠到彼此可串連而形成固態微粒。

Evans等人之所以可以辨別蛇夫XX雙星周圍的球碳是固態型式,是因為它們發射出的輻射型態相當獨特,與氣態球碳不同。這項發現也讓天文學家確定球碳在太空中的含量,遠超過先前的預期。因此,這些遍佈全宇宙的球碳可能是非常重要的碳元素型態,而且是一種最基礎的生命建造型態。

地球上的球碳有各種不同的型式,例如燃燒的蠟燭產生的是氣態的球碳,不過在某些岩石中則是固態的型式,例如在俄羅斯發現的次石墨(硬瀝青,shungite)礦物,或是在美國科羅拉多發現、因閃電擊中地面而產生的閃電熔岩這種玻璃質岩石等。而在試管中,這種固態球碳則呈現為一種深棕色的黏性物型態,相當有趣。

資料來源:NASA’s Spitzer Finds Solid Buckyballs in Space[2012.02.22]

轉載自台北天文館之網路天文館網站


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