Астрономите разкриха вековна тайна на зелените комети

21.12.2021 15:43 5016

Снимка: Ian Sharp

Австралийски и американски учени са потвърдили в лабораторни условия дългогодишна хипотеза, обясняваща защо комети със зелена кома може да имат опашка, лишена от зелен цвят. Работата е там, че молекулите на двуатомния въглерод C2, който е отговорен за зеленикавия оттенък, бързо се фотодисоциират - те се разрушават под въздействието на слънчевата радиация. Статия за това е публикувана в изданието PNAS.

Астрономи, учени и химици почти век се опитват да разнищят тази загадка. През 30-те години на миналия век бъдещият лауреат на Нобелова награда по химия Герхард Херцберг обяснява този феномен с факта, че слънчевата светлина постепенно разгражда зеленикавия двуатомен въглерод (наричан още дивъглерод или дикарбонат). Това химично вещество, образуващо се от взаимодействието на слънчевата светлина и органичната материя в главата на кометата, е нестабилно и се разпада на два отделни въглеродни атома в процес, наречен фотодисоциация. Преди C2 да премине в опашката на кометата, той успява напълно да се фотодисоциира, губейки зеленикавия си оттенък.

Парад на планети, комета и падащи звезди: небесните събития през декември

Втората и третата седмица на декември 2021 година ще бъдат наситени с астрономически събития. Всяка вечер от 7 до 10 декември след зале...

Прочети повече

Сега изследователи от Университета на Нов Южен Уелс в Сидни и няколко американски института са наблюдавали подобна фотодисоциация на C2 в лаборатория за първи път и в същото време са определили енергията на дисоциация на връзките между двата въглеродни атома с безпрецедентна точност.

Оказало се, че изчисленото време на живот на дивъглерода в кометите е в добро съответствие с астрономическите наблюдения. „Проучихме механизма, чрез който дивъглеродът се разгражда от слънчевата светлина. Това обяснява защо зелената кома - облакът от газ и прах, който заобикаля ядрото на кометата - се свива, когато се приближава до Слънцето, а също и защо опашката на кометата престава да бъде зелена", обяснява Тимъти Шмит, професор по химия в Университета на Нов Южен Уелс, който ръководи изследването.

Дивъглеродът, съставен от два свързани въглеродни атома, се намира само в силно активни или нискокислородни среди като звезди, комети и междузвездна среда. Докато кометата не се приближи до Слънцето, в нея все още няма дивъглерод. И едва когато Слънцето загрее кометата и органичните вещества, съдържащи се в леденото ядро, започнат да се изпаряват и образуват кома, слънчевата светлина разрушава големите органични молекули, което води до образуване на дивъглерод. Тогава дивъглеродът също започва да се фотодисоциира.

В експериментите тези процеси са изследвани с разлагането на тетрахлоретилен (перхлоретилен) C2Cl4 с помощта на ултравиолетов лазер с висока мощност.