铁是宇宙丰度排名第六的元素,仅次于氢、碳、氧等轻元素,然而过去天文学家却发现宇宙中铁含量极低,匪夷所思。现在新研究表明,宇宙真的不缺铁,只是它们太擅长玩躲猫猫了──跑去和其他元素结合成更复杂的分子,难怪科学家始终找不到。
铁是宇宙第六丰富的元素,由大质量恒星内部核融合反应形成,通常以气体形式存在恒星内部,比如太阳;铁也是许多类地行星核心的主要组成成分,比如地球地壳丰度第四高元素、第二高金属就是铁。那么按照道理,在星际空间应该也有大量气态铁,然而当科学家开始追查铁在星际空间的下落时,却仿佛鬼打墙──即使利用最先进的设备,也几乎找不到铁。
几十年来科学家都搞不懂铁到底去哪了,直到现在,亚利桑那州立大学(ASU)的团队指出,铁其实一直都在我们的视线里,只是在极冷的星际空间,不同长度的碳链会黏附在铁原子上面,结合成称为铁伪碳炔(iron pseudocarbynes)的复杂新分子,原理有点类似云的凝结核作用,铁原子充当让他人依附的核心颗粒。
并且,研究人员计算发现这种新分子的光谱特征,几乎与不含铁的碳链分子相同,才会导致科学家一直忽略。此举不仅解决铁失踪的疑惑,可能顺便解决了另一个长期未解的谜团:为何太空中不稳定的碳链分子如此丰富。
一般来说,超过 9 个碳原子组成的碳链会变得不稳定,然而科学家发现太空碳链的碳原子数常常超过 9 个,这些不稳定的分子链如何形成一直是个谜;但加入铁原子的碳链,就仿佛队伍里出现几个维持秩序的小队长,让原本群龙无首的碳分子稳定一些。
新论文发表在《天文物理期刊》(Astrophysical Journal)。
- There Should Be More Iron In Space. Why Can’t We See It?
- Interstellar iron isn’t missing, it’s just hiding in plain sight
(首图来源:pixabay)
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