Cząsteczki pożywki międzygwiezdnej – Wikipedia

Posted on by
before-content-x4

Wymienione cząsteczki wykryto przez spektroskopię. Ich cechy widma są generowane przez przejścia elektronowe między różnymi poziomami energii lub widmami obrotowymi lub wibracyjnymi. Wykrywanie zwykle występuje poprzez analizę radia, fal mikrofalowych lub poddziałów w podczerwieni widma. [Pierwszy]

after-content-x4

Cząsteczki międzygwiezdne składają się z reakcji chemicznych w chmurach międzygwiezdnych lub okaźbowych rozproszonych pyłem i gazem. Zwykle dzieje się tak, gdy cząsteczka zostaje zjonizowana, czasami po interakcji z promieniem kosmicznym. Ta cząsteczka ładuje pozytywnie, a następnie przyciąga odczynnik przez elektrostatyczne przyciąganie elektronów neutralnej cząsteczki. Cząsteczki można również generować przez reakcje między neutralnymi atomami i cząsteczkami, chociaż proces ten jest ogólnie wolniejszy. [2] Pył odgrywa fundamentalną rolę chroni cząsteczek z jonizującym działaniem promieniowania ultrafioletowego emitowanego przez gwiazdy. [3]

Chemia życia mogła rozpocząć się wkrótce po Wielkim Wybuchu, 13,8 miliarda lat temu, w czasach zamieszkania, w której wszechświat miał zaledwie 10-17 milionów lat. [4]

Pierwszą cząsteczką zawierającą węgiel wykryty w pożywce międzygwiezdnej był radykalna metylidyna (CH •) w 1937 r. [5] Od wczesnych lat siedemdziesiątych było oczywiste, że proszek międzygwiezdny składał się z dużego zestawu bardziej złożonych cząsteczek organicznych, [6] Prawdopodobnie polimery. Astronomer Chandra Wickramasinghe zaproponował istnienie składu polimeru opartego na cząsteczce formaldehydu (H. H. 2 WSPÓŁ). [7] Fred Hoyle i Chandra Wickramasinghe zaproponowali później identyfikację związków aromatycznych rowerowych na podstawie analizy wchłaniania ekstynkcji ultrafioletowej do 2175 Å, [8] W ten sposób wykazując istnienie wielopierścieniowych cząsteczek węglowodorów aromatycznych w przestrzeni.

W 2004 r. Naukowcy poinformowali [9] Wykrywanie sygnatur spektralnych antrareptu i pirenu w świetle ultrafioletowym emitowanym przez czerwony prostokąta mgławica (żadna inna złożona cząsteczka nigdy nie została wcześniej wykryta w przestrzeni). Odkrycie to uznano za potwierdzenie hipotezy, zgodnie z którą mgławice tego samego typu, co czerwony prostokąt jest blisko końca ich życia, prądy konwekcyjne oznaczają, że węgiel i wodór w jądrze mgławicy są wychwytywane przez Wiatry Stellari i promieniują na zewnątrz. [dziesięć] Gdy ostygną, atomy najwyraźniej wiążą się na różne sposoby, a ostatecznie tworzą cząstki o milion lub więcej atomów. Naukowcy wywnioskowali [9] że odkąd odkryli policykliczne węglowodory aromatyczne (IPA) – które mogły być fundamentalne w tworzeniu pierwszych lat życia na Ziemi – w mgławicy, z konieczności musi powstać w mgławicy. [dziesięć]

W 2010 roku Fullereni (lub Buckyballs ) wykryto w mgławicy. [11] Fullereni byli zaangażowani w pochodzenie życia; Według astronomu Letizia Stanghellini ” Możliwe, że buckyballs z przestrzeni na zewnątrz zapewniły nasiona do życia na Ziemi . ” [dwunasty]

W październiku 2011 r. Naukowcy odkryli poprzez spektroskopię, że kosmiczny proszek zawiera złożone związki organiczne (w szczególności amorficzne stałe organiczne o mieszanej strukturze aromatyczno-alfaatycznej), które mogły zostać stworzone naturalnie i szybko przez gwiazdy. [13] [14] Związki są tak złożone, że ich struktury chemiczne przypominają skład węgla i oleju; Wcześniej uważano, że ta złożoność chemiczna miała miejsce tylko w żywych organizmach. [13] Te obserwacje sugerują, że związki organiczne wprowadzone na Ziemi przez cząstki pyłu międzygwiezdnego mogą służyć jako podstawowe składniki życia dzięki ich działaniom katalitycznym powierzchniowym. [15]

W sierpniu 2012 r. Astronomowie Uniwersytetu w Kopenhadze zgłosili wykrycie w układzie gwiazdowym odległym od określonej cząsteczki glucydu, glikolaldehydu. Cząsteczka znaleziono wokół Eras 16293-2422 Protostellar Binary System, 400 lat świetlnych od Ziemi. [16] Glicolaldehyd jest niezbędny do utworzenia kwasu rebonukleinowego lub RNA, który jest podobny do DNA. Odkrycie to sugeruje, że złożone cząsteczki organiczne mogą tworzyć się w systemach gwiazd przed utworzeniem planet, przybywając następnie na młode planety na początku ich szkolenia. [17]

after-content-x4

We wrześniu 2012 r. Naukowcy z NASA poinformowali, że IPA, poddane warunkom międzygwiezdnym (ISM), zostały przekształcone, poprzez uwodornienie, natlenienie i podlewanie, w bardziej złożone substancje organiczne; Stanowiłoby to kolejny krok na drodze do tworzenia aminokwasów i nukleotydów, które są odpowiednio surowcami białka i DNA. [18] [19] Ponadto, po tych transformacjach, IPA tracą swój podpis spektroskopowy i może to być jeden z powodów ” W przypadku braku wykrywania IPA w ziaren lodowych międzygwiezdnych, w szczególności w zewnętrznych obszarach zimnych i gęstych chmur lub w górnych warstwach molekularnych krążków protoplanetarnych ” [18] [19]

IPA znajdują się wszędzie w głębokiej przestrzeni [20] A w czerwcu 2013 r. Największy księżyc na planecie Saturn został wykryty w górnej atmosferze Titano. [21]

Szczególnie szeroki i bogaty region do wykrywania cząsteczek międzygwiezdnych jest Strzelca B2 (Sgr B2). Ta gigantyczna chmura molekularna znajduje się w pobliżu centrum galaktyki Drogi Mlecznej i jest częstym celem nowych badań. Około połowa cząsteczek wymienionych poniżej znaleziono w pobliżu B2 SGR, a w tych okolicach wykryto prawie każdą inną cząsteczkę. [22] Bogatym źródłem badań dla cząsteczek Obiesprzelariu jest stosunkowo blisko gwiazdy CW Leonis (IRC +10216), w którym zidentyfikowano około 50 związków. [23]

W marcu 2015 r. Naukowcy z NASA po raz pierwszy po raz pierwszy zostały utworzone złożone złożone związki organiczne DNA i RNA, w tym urac, cytozyna i Timina, poprzez odtworzenie warunków typowej przestrzeni przy użyciu podstawowych substancji, takich jak substancje, takie jak substancje podstawowe, takie jak substancje podstawowe, takie jak substancje podstawowe, takie jak substancje podstawowe, takie jak substancje podstawowe, takie jak substancje podstawowe, takie jak substancje podstawowe, takie jak substancje podstawowe, takie jak substancje podstawowe substancje, takie jak podstawowe substancje, takie jak substancje podstawowe pirmidyna, znaleziona w meteorytach. Pirmidyna, a także wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, jest najbogatszą chemiczną chemikalią węgla występującą we wszechświecie i mogła utworzyć się w czerwonych gigantach lub w chmurach międzygwiezdnych pyłu i gazu. [24]

Poniżej znajduje się lista cząsteczek, które zostały zaobserwowane w pożywce międzygwiezdnej, zgrupowanej według liczby atomów, które je składają.

Biatomika (43) [[[ zmiana |. Modifica Wikitesto ]

Tlenek węgla jest często stosowany do oceny rozmieszczenia masy w chmurach molekularnych. [25]

Triatomika (42) [[[ zmiana |. Modifica Wikitesto ]

Il kation Idrogenoni H 3 + Jest to jeden z najliczniejszych jonów we wszechświecie. Został wykryty po raz pierwszy w 1993 roku. [30] [trzydziesty pierwszy]

Tetratomiche (26) [[[ zmiana |. Modifica Wikitesto ]

Formaldehyd jest cząsteczką organiczną szeroko rozpowszechnianą w pożywce międzygwiezdnej. [32]

Pięć atomów (18) [[[ zmiana |. Modifica Wikitesto ]

Metan, główny składnik gazu ziemnego, został również odkryty w kometach i w atmosferze niektórych planet układu słonecznego. [33]

Sześć atomów (16) [[[ zmiana |. Modifica Wikitesto ]

W środowisku międzygwiezdnym formamid (obraz) można połączyć z radykalnym metylenem z tworzeniem acetamidu. [34]

Siedem atomów (9) [[[ zmiana |. Modifica Wikitesto ]

Zarówno acetaldehyd (na rysunku), jak i jego izomery winylowy alkohol i tlenek etylenu znaleziono w pożywce międzygwiezdnej. [35]

Osiem atomów (11) [[[ zmiana |. Modifica Wikitesto ]

Signatura radiowa kwasu octowego w pożywce międzygwiezdnej została potwierdzona w 1997 r. [36]

Nove Atomi (10) [[[ zmiana |. Modifica Wikitesto ]

Dziesięć i więcej atomów (15) [[[ zmiana |. Modifica Wikitesto ]

Deuteruj cząsteczki (17) [[[ zmiana |. Modifica Wikitesto ]

Wszystkie te cząsteczki zawierają jeden lub więcej atomów deuterowych, ciężkiego izotopu wodoru.

Nie potwierdzone (13) [[[ zmiana |. Modifica Wikitesto ]

W literaturze zgłoszono dowód istnienia następujących cząsteczek, ale ich wykrycie zostało opisane jako prawdopodobne lub zostało zakwestionowane przez innych badaczy; Niezależne potwierdzenia są zatem konieczne, aby móc je uznać za ustalone.

  1. ^ ( W ) Frank H. Shu, Wszechświat fizyczny: wprowadzenie do astronomii , Scientific University Books, 1982, ISBN 0-935702-05-9.
  2. ^ ( W ) A. Dalgarno, Galaktyczna kosmiczna szybkość jonizacji promieniowania ( abstrakcyjny ), W PNA , 103 (33), 25 marca 2006 r., Pp. 12269-12273, kod bibowy: 2006pnas..10312269d , Doi: 10.1073/pnas.0602117103 .
  3. ^ Brown, Laurie M.; Pais, Abraham; Pippard, A. B., The Physics of the Interstellar Medium ”, Twentieth Century Physics (2nd ed.) , CRC Press, 1995, s. 1. 1765, ISBN 0-7503-0310-7.
  4. ^ ( W ) Abraham Loeb, Mieszkalna epoka wczesnego wszechświata ( abstrakcyjny ), W International Journal of Astrobiology , tom. 13, n. 4, 9 września 2014 r., BIBCODE: 2014ijasb..13..337 , Doi: 10.1017/S1473550414000196 , PMID 16894166 .
  5. ^ ( W ) Życie, Astrochemist . Czy Astrochymist.org . URL skonsultowano 27 kwietnia 2018 r. .
  6. ^ ( W ) M. Ruaud J. C. Loison i in., Modelowanie złożonych cząsteczek organicznych w gęstych regionach: reakcja indukowana ELELE -trideal i złożona , W Miesięczne zawiadomienia o królewskim społeczeństwie astronomicznym , tom. 447, n. 4, 29 stycznia 2015 r., S. 4004-4017, kod bibowy: 2015mnras.447.4004 , Doi: 10.1093/mnras/STU2709 .
  7. ^ ( W ) N. C. Wickramasinghe, Polimery formaldehydu w przestrzeni międzygwiezdnej ( abstrakcyjny ), W Natura , tom. 252, 6 grudnia 1974 r., S. 462-463, doi: 10.1038/252462A0 .
  8. ^ ( W ) F. Hoyle, N.C. Wickramasinghe, Identyfikacja funkcji absorpcji międzygwiezdnej Lambda 2200å , W Natura , lot. 270, n. 323, 1977.
  9. ^ A B ( W ) Stephen Battersby, Cząsteczki przestrzenne wskazują na organiczne pochodzenie . Czy Newscientist.com , 9 stycznia 2004 r.
  10. ^ A B ( W ) G. Mules i in., Szacowane strumienie emisji IR i fosforescencji dla specyficznych policyklicznych węglowodorów aromatycznych w czerwonym prostokącie , W A&A , tom. 446, n. 2, 3 stycznia 2006 r., Kod Bibcode: 2006a i a … 446..537m , Doi: 10.1051/0004-6361: 20053738 .
  11. ^ ( W ). Tworzenie Fullerenów w mgławicy planetarnej zawierającej H , W Listy astrofizyczne dziennika , 724 L39, n. 1, 28 października 2010 r., BIBCODE: 2010PJ … 724L..39G , Doi: 10.1088/2041-8205/724/1/L39 .
  12. ^ ( W ) Nancy Atkinson, Buckyballs może być obfity we wszechświecie . Czy Wszechświat dzisiaj , 24 grudnia 2015 r.
  13. ^ A B ( W ) Odkrycie: Kosmiczny kurz zawiera materię organiczną od gwiazd . Czy Space.com , 26 października 2011 r.
  14. ^ ( W ) Sun Kwok, Yong Zhang, Mieszane aromatyczno -klifatyczne nanocząstki organiczne jako nośniki niezidentyfikowanych cech emisji podczerwieni ( abstrakcyjny ), W Natura , tom. 479, 3 listopada 2011, s. 80-83, kod bibcod: 2011Natur.479 … 80K , Doi: 10.1038/nature10542 .
  15. ^ ( W ) Galleri enzo, Astrochemia i pochodzenie materiału genetycznego ( abstrakcyjny ), W Raporty Lincei. Nauki fizyczne i naturalne , tom. 22, n. 2, 27 marca 2011 r., Pp. 113-118, doi: 10.1007/S12210-011-0118-4 .
  16. ^ ( W ) Ker niż, Cukier znaleziony w przestrzeni: znak życia? . Czy National Geographic , 30 sierpnia 2012 r.
  17. ^ ( W ) Jes K. Jørgensen i in., Wykrywanie najprostszego cukru, glikolaldehydu, w protostaru typu słonecznego z alma ( abstrakcyjny ), W Listy astrofizyczne dziennika , tom. 757, n. 1, 29 sierpnia 2012 r., Blibcode: 2012APJ … 757L … 4J. , Doi: 10.1088 / 2041-8205 / 757/1 / L4 .
  18. ^ A B ( W ) NASA gotuje lodowate organiczne, aby naśladować pochodzenie życia . Czy Space.com , 20 września 2012 r.
  19. ^ A B ( W ) Murthy S. gudipati, Rui Yang Sondowanie indukowane przez promieniowanie przetwarzania organicznych w astrofizycznych analogach lodu-laserowy desorpcja laserowa jonizacja jonizacji czasowej badania spektroskopowego czasu lotu , W Listy astrofizyczne dziennika , tom. 756, n. 1, 17 sierpnia 2012 r., Kod bibcod: 2012APJ … 756L..24G , Doi: 10.1088/2041-8205/756/1/L24 .
  20. ^ ( W ) Dlaczego komety są jak smażone lody . Czy NASA.GOV . URL skonsultowano 27 kwietnia 2018 r. .
  21. ^ ( W ) M. Lopez-Puertas, B. M. Dinelli i in., Duże obfitości wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w górnej atmosferze Tytana , W The Astrophysical Journal , tom. 770, n. 132, 20 czerwca 2013 r., DOI: 10.1088/0004-637x/770/2/132 .
  22. ^ ( W ) Cummins, S. E i in., Badanie spektrum fali milimetrowej Strzelca B2 ( abstrakcyjny ), W Seria suplementów w czasopiśmie astrofizycznym , tom. 60, marzec 1986, s. 819-878, kod bibakowy: 1986APJS … 60..819C , Doi: 10.1086/191102 .
  23. ^ James B. Kaler, Sto największych gwiazd , Springer Science & Business Media, 19 Giugno 2002, s. 1. 213, ISBN 0-387-95436-8
  24. ^ ( W ) NASA Ames odtwarza elementy budulcowe życia w laboratorium . Czy NASA.GOV , 3 Marzo 2015.
  25. ^ Struktura rdzeni chmur molekularnych , Center for Astrophysics and Planetary Science, University of Kent. URL skonsultowano 16 lutego 2007 r. .
  26. ^ A B Lucy M. Ziurys, Chemia w obwodach okarze ewentualnych gwiazd: Po pochodzeniu pierwiastków do pochodzenia życia , W Materiały z National Academy of Sciences , tom. 103, n. 33, 2006, s. 12274-12279, Kod bibcode: 2006pnas..10312274z , Doi: 10.1073/pnas.0602277103 , PMC 1567870 , PMID 16894164 .
  27. ^ J. Cernicharo e M. Guelin, Metale w IRC+10216 – Wykrywanie NaCl, ALCL i KCL oraz wstępne wykrywanie ALF , W Astronomia i astrofizyka , tom. 183, n. 1, 1987, pp. L10 – L12, kod bibowy: 1987a i a … 183l..10c .
  28. ^ L. M. Ziurys, A. J. Apponio E T. G. Phillips, Egzotyczne cząsteczki fluoru w IRC +10216: Potwierdzenie ALF i wyszukiwania MGF i CAF , W Astrophysical Journal , tom. 433, n. 2, 1994, s. 729–732, kod bibcode: 1994Apj … 433..729z , Doi: 10.1086/174682 .
  29. ^ Douglas Quenqua Szlachetne cząsteczki występujące w przestrzeni , W New York Times , 13 grudnia 2013 r. URL skonsultowano się z 13 grudnia 2013 r. .
  30. ^ A. Dalgarno, Chemia międzygwiezdna Specjalna cecha: Galaktyczna kosmiczna szybkość jonizacji promieniowania , W Materiały z National Academy of Sciences , tom. 103, n. 33, 2006, s. 12269-12273, Kod bibcode: 2006pnas..10312269d , Doi: 10.1073/pnas.0602117103 , PMC 1567869 , PMID 16894166 .
  31. ^ T. R. Gebalale i. Oka, Wykrywanie h 3 + w przestrzeni międzygwiezdnej , W Natura , tom. 384, n. 6607, 1996, s. 334–335, kod bibcode: 1996nature.384..334G , Doi: 10.1038/384334A0 , PMID 8934516 .
  32. ^ Lewis E. Snyder, David Buhl, B. Zuckerman E Patrick Palmer, Wykrywanie mikrofalów międzygwiezdnych formaldehydu , W Fizyczne listy recenzji , tom. 61, n. 2, 1999, s. 77-115, kod bibcod: 1969Phrvl..22..679s , Doi: 10.1103/physrevlett.22.679 .
  33. ^ Anna L. Butterworth, Olivier Aballain, Jerome Chappellaz E Mark A. Sephton, Połączony stosunek elementu (H i C) stabilne stosunki izotopów metanu w chondrytach węglowych , W Miesięczne zawiadomienia o królewskim społeczeństwie astronomicznym , tom. 347, n. 3, 2004, s. 807-812, kod bibcod: 2004mnras.347..807b , Doi: 10.1111/j.1365-2966.2004.07251.x .
  34. ^ J. M. Hollis, F. J. Lovas, Anthony J. Remijan, P. R. Jewell, V. V. Ilyushin E. I. Kleiner, Wykrywanie acetamidu (CH 3 Coh 2 ): Największa cząsteczka międzygwiezdna z wiązaniem peptydowym , W Astrophysical Journal , tom. 643, n. 1, 2006, s. L25 – L28, kod bibcod: 2006APJ … 643L..25H , Doi: 10.1086/505110 .
  35. ^ Naukowcy toast odkrycie alkoholu winylowego w przestrzeni międzygwiezdnej , National Radio Astronomy Observatory, 1º Ottobre 2001. URL skonsultowano się z 20 grudnia 2006 r. .
  36. ^ David M. Mehringer, Lewis E. Snyder, Yanti Miao E Frank J. Lovas, Wykrywanie i potwierdzenie międzygwiezdnego kwasu octowego , W Listy astrofizyczne dziennika , tom. 480, 1997, s. 1 L71, BIBCODE: 1997Apj … 480L..71m , Doi: 10.1086/310612 .

after-content-x4