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彗星洛夫乔伊

第一个直接观察到二碳在阳光下的破坏的实验已经阐明了一些彗星获得绿色“光环”而它们的尾巴保持无色的机制。

如果你问天文学家这个月最令人兴奋的事情是什么,他们很可能会指向一个模糊的斑点在清晨或傍晚的天空中——这是莱纳德彗星,又名2021年圣诞彗星。当它在12月12日最接近地球时,它的亮度足以在没有设备的情况下被发现。有些人甚至可能发现了它模糊的绿色彗发,这是由彗星固体核周围的升华物质形成的星云包膜。

昏迷的绿光来自双原子碳(C2),是基本碳的一种简单但不稳定的形式。科学家们认为,当二碳从彗星核心流出时,它会被阳光破坏——这就是为什么彗星尾巴与彗发不同,是无色的。然而,这种所谓的光解作用的确切机制尚不清楚。

澳大利亚和美国的研究人员现在首次在实验室中观察到双原子碳的光解离。该研究小组通过光解四氯乙烯来生产二碳,然后用激光脉冲将其分解。这使他们能够以与氧和氮相同的精度确定它的键解离能。以前对二碳的测量不确定度比其他双原子分子高一个数量级。

要打破四键,分子必须吸收两个光子并经历两个光子“禁止”转变即那些打破了光谱规则的粒子。研究人员计算出,彗星二碳的寿命大约为两天,直到阳光将其分解——这就是为什么它的颜色在彗发中可见,而在彗尾中看不到的原因。