冲动!全宇宙的第一个化学反映产物,终于被迷


时间: 2020-11-21

HeH+是如何出生的?

HeH+的构造示用意,左侧为质子,右侧为氦原子,旁边是化学键。图片起源:Wikimedia Commons

在说明科学家到底干了什么之前,我们略微花点时光,回到宇宙的早期,来看看宇宙中第一个化学反响究竟是怎么回事儿。

化学的拂晓就这样来了。

假如有人问道:宇宙中发生的第个化学反映的产物是什么?

2019年4月17日,个研讨小组在《天然》(Nature)上发表论文发布,他们在行星状星云NGC 7027中探测到氦合氢离子(HeH+)[1]。这是人们第一次在古代宇宙中探测到这种离子,而它,就是货真价实的宇宙中第一个化学反应的产物。

信任就算是学过多年化学的人,大多都会霎时脸懵:这个问题有点难啊?化学老师似乎没教过啊?

行星状星云NGC 7027和HeH+的示意图,其中红球代表氦,蓝球代表氢。来源:参考材料[2]

大略是宇宙大爆炸后38万年的时候,阅历高温致密状况后的宇宙,随同着膨胀开端降温,此时温度已经下降到4000开尔文(K)以下。这时,在大爆炸核合成时代发生的轻元素(那个时候只有氢、氦和极少的锂)的离子开始从新结合。氦离子(He2+跟He+)首先与自在电子联合,构成宇宙中最早的中性原子。氢元素的重新结合也在随后产生。

化学反应的进程,其中hν是光子的能量。图片来源:参考资料[1]

固然化学课本告知我们,氦是惰性气体,在今天地球上常温常压的前提下很难发生化学反应。然而,在宇宙早期阶段高温致密的环境里,今起全国自北向南气温回升 明日多地将重现暖春 南方,情形却完整不同,中性氦原子会与质子结合形成氦合氢离子——这就发生了宇宙中的第个化学反应,产物中包括了宇宙中最早的化学键。

见证性命的萌芽。图片来源:Pixabay

但究竟挂着“第一”的名号,这个产物尤为主要,www.7897856.com,因而,地理学家们花了多少十年的时间,在茫茫宇宙中不知疲倦地寻找着它的身影,直到最近,他们终于如愿以偿!

实在,这不赖化学老师,长期以来,连迷信家们都不晓得这个产物毕竟藏在宇宙中的什么处所。

答不上来不要紧。

氦合氢离子随后会与氢原子发生彼此作用,形成氢分子。氢分子是造成最初的恒星的基本。恒星又像“元素工厂”一样,制作了组成本日宇宙的所有元素。这些元素的巧妙组合接着培养了生命,咱们才有机遇在这里探讨这个问题。

 
 
 

               
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