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评论科学家发现神奇“分子足球”在宇宙空间漂游(组图)
发布时间:2012-2-25 18:11:13 | 人感兴趣 | 评分:3 | 收藏:

太空中的“分子足球”

  近日,科学家通过美国宇航局红外线空间望远镜探测到布基球形成的固体颗粒,而布基球的来历由着名的美国建筑师理查德·巴克明斯特·富勒(Richard Buckminster Fuller)的名字命名。由于当时科学家发现新型C60碳原子“环环相扣”形成了球状结构,这与里查德福勒提出的多面体穹窿建筑类似,都有一个类似足球的外形,因此布基球就如同微观世界中的“微型足球”。由60个碳原子通过碳碳双键连接而成,目前科学家发现这样的“微型足球”在距离我们遥远的美丽星云中四处飘荡。

  这些碳分子形成了庞大的“物质家庭”,有石墨、富勒烯等等,如今是在地球上及未来应用工业的主要材料。从超导材料到防弹衣,再到探索量子世界的神奇现象,碳原子都无时无刻地存在着,并赋予不同的角色。现在,随着美国航空航天局斯皮策空间望远镜的发现,使我们对碳原子在宇宙中的分布有了进一步的认识。

  蛇夫座Ophiuchi双星系统周围出现布基球如同“太空炮弹”,在超新星爆发后向宇宙空间四处流窜。科学家认为:碳元素作为碳基生命的重要组份,找到这些粒子的起源可能将帮助我们了解生命是在何处诞生。而布基球“太空炮弹”的艺术效果图和迷人结构都是这个发现的最好见证。

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布基球之间发生相互碰撞将产生何种情况?

  在2012年2月,斯皮策空间望远镜的研究人员又宣布了一项突破性的发现:布基球不久在宇宙空间(银河系)中是常见的,它们也会出现相互碰撞,并粘在一起而形成固体颗粒。在蛇夫座Ophiuchi双星系统周围,科学家探测到一团布基球云状粒子,巨大的数量足够填满一万座珠穆朗玛峰。对此,英国基尔大学的研究人员奈·埃文斯(Nye Evans)认为:围绕在星云周围的布基球相互碰撞堆积,从而形成了固体结构,在观测图谱上看就像是一大箱的橙子。

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遥远宇宙空间中的星云

  到了2010年,科学家发现布基球的形成新途径为宇宙学的研究提供了一个新的转折点。美国航空航天局的斯皮策空间望远镜首次探测到死亡恒星形成的“云团”中出现了布基球的踪迹。行星状的星云可形成于类似太阳这样的恒星爆炸之后,在恒星用尽其自身燃料之后,可能会往膨胀成红巨星的方向发展,在这以后强大的恒星风可将恒星最外层的物质剥离、强烈的爆炸后喷入宇宙空间中。

  当科学家在研究Tc 1星云时,大约距离地球6000光年远的宇宙空间中,斯皮策红外空间望远镜发现了气态布基球的红外特征峰。数据显示了强大的恒星风以及恒星死亡后形成的极端空间环境对纳米物质产生的理想场所,高温高压的环境可出现越来越多的纳米物质。在此之后,斯皮策红外空间望远镜也对其他行星状星云进行了观测,证明了Tc 1星云出现布基球的红外特征峰并不是一个偶然因素,布基球在这类星云中的存在具有普遍性。

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石墨的变形记

  2007年时,诺丁汉大学的研究人员采用与桑迪亚国家实验室科学家黄建宇之前使用的类似方法,使用激光照射装置对石墨实验格栅进行操作,使其形成缺口。通过将单个原子移动到石墨的最外层,研究人员观察到了“可拉上的连接结构”,这样就将其变成了富勒烯。图中详细地展现了布基球的形成过程。

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布基球的诞生

  2007年,隶属于美国核安全管理局的桑迪亚国家实验室科学家黄建宇(Jianyu Huang)的目光聚集在穿透式电子显微镜上,另一边注视着一个被加热的碳片材料。接着,他将这些碳材料转移到容器中,并使之富集更多的碳原子,黄建宇认为这样可以“建造”一个巨大的、不稳定的布基球。他继续对纳米结构进行加热,巨大的布基球随后收缩而形成了一个由六十个碳原子连接而成“球形碳架构”,这样该分子就变成最稳定的了。通过这种收缩再重叠的方法,黄建宇组建创造了属于他自己的“布基球婴儿”。

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布基球可整合DNA

  在2005年,美国康奈尔大学的研究人员对布基球的研究进入了一个“疯狂的时期”,科学家将DNA转入布基球中并取得了成功。这项实验不仅非常酷,更重要的是使我们知道DNA布基球的另一个作用,即可携带药物进入人体内,并形成微小的化学反应容器。

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作者:佚名 来源:科学探索 来源:腾讯科技 编辑:wdxshy4打印此文】【加入收藏】【字体:
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