搜寻天宇钻石

[ 录入者:zhoumeichun | 时间:2008-03-02 10:01:28 | 作者: | 来源: | 浏览:2373次 ]

原文标题:Spitzer's eyes perfect for spotting diamonds in the sky

原文来自:Spaceflight Now    Posted: 2008. 2. 26

编译:Melipal    审校:Linq (编译版权所有,文章有删节,未经许可请勿转载。)

来自加州莫菲特场NASA埃姆斯研究中心的 科学家说,虽然钻石在地球上比较罕见,但在宇宙中却是惊人的 寻常 — NASA斯必泽太空望远镜超级灵敏的 红外之眼就十分适合将它们搜索出来。

diamonds.jpg

艺术家笔下炽热恒星 周围的 微小钻石。宇宙中的 钻石储量丰富。(图片提供:NASA/JPL-Caltech)

研究人员利用计算机模拟发展出的 技术可以在宇宙中搜寻纳米(一米的 10亿分之一)尺度的 钻石。这些宝石比沙粒还要小上25000倍,因为太小,不能用到订婚戒指上。但天文学家认为,这些小小的 颗粒能提供颇有价值的 信息,告诉我们富碳分子是如何在宇宙中形成的 ,而这正是地球生命的 基础。

1980年代,坠落到地球上的 陨石中发现了大量纳米级的 钻石,科学家开始严肃思考钻石在宇宙中的 存在性。天文学家测出的 结果是,纳米钻石组成了陨石中总碳量的 3%。如果陨石能反映外太空中尘埃的 成分,计算表明,宇宙云团中,每一克的 尘埃与气体中就可以存在多达1万万亿颗纳米钻石。

埃姆斯研究中心的 Charles Bauschlicher说:“我们通常被问到的 问题是,如果宇宙中含有大量的 纳米钻石,为什么不能更频繁地发现它们呢?”他们只发现过两次。“实际情况是,我们只是对它们的 红外和电磁特性知道得不够多,因此无从探测其踪迹。”

为解决这一困境,Bauschlicher和他的 研究小组使用计算机软件来模拟富纳米钻石的 星 际介质(也就是恒星 和恒星 之间的 空间)条件。他们发现,宇宙钻石在波长3.4至3.5微米以及6至10微米的 红外波段发出明亮的 辐射,而斯必泽正是对此区域敏感的 。

天文学家应该是可以通过搜寻独特的 “红外指纹”来观测天宇钻石的 。当来自临近恒星 的 光芒射到分子的 时候,它的 化学键会发生拉伸、扭转并弯曲,在红外波段发出独特的 辐射。与三棱镜可以将白光分解成彩虹的 情况类似,斯必泽的 红外光谱仪可以分解红外线,让科学家寻找每种分子的 光线指纹。

小组成员猜测,由于天文学家还没有用恰当的 设备观测恰当的 地方,宇宙中更多的 钻石尚未被发现。钻石是由连接紧密的 碳原子组成的 ,因此钻石键的 扭曲运动要吸收相当一部分高能紫外光子的 能量,并产生红外指纹。因此,科学家总结道,最适合搜寻天宇钻石踪迹辐射的 地方是炽热恒星 的 近邻。

当天文学家知道了寻找纳米钻石的 地方,另一个问题是,确定其在星 际空间的 环境下形成的 机制。

同样供职于埃姆斯的 Louis Allamandola说:“太空钻石生成的 条件与地球上的 钻石有很大差异。”

他指出,地球上的 钻石是因强大的 压力、在行星 内部高温区域的 深埋而形成的 。然而,太空钻石的 发现地是在冷分子云中,那里的 压力要低上几十亿倍,而温度低于摄氏零下240度(华氏零下400度)。

Allamandola说:“现在我们已经知道,应该去什么地方寻找发光的 纳米钻石,而斯必泽这样的 红外望远镜可以帮助我们了解更多其空间生活的 情况。”

Bauschlicher关于此课题撰写的 论文已被《天体物理学杂志》接收,准备出版。Allamandola以及同样来自埃姆斯的 Yufei Liu、Alessandra Ricca和Andrew L. Mattioda是论文的 合作者。

位于加州帕萨迪那的 喷气推进实验室为华盛顿的 NASA科学任务理事会管理着斯必泽太空望远镜。科研运转由同样位于帕萨迪那的 加州理工学院斯必泽科学中心完成。加州理工为NASA管理着JPL。

(全文完)

Tags:

责任编辑:zhoumeichun

本周热点

在新窗口打开 实际大小 关闭 鼠标滚轮缩放图片

loading.