电冰对太阳系造成冲击

 作者:糜霞毵     |      日期:2017-06-03 09:01:01
作者:Lisa Grossman电冰可以弥漫空间这种奇怪的水形式比以前认为的更持久,这一发现可能会改变我们对太阳系形成方式的理解它甚至可能使冰在生命所需的复杂有机分子的出现中发挥新的作用 ??结晶冰XI可以吸引有机化合物,加速生命所需的分子的产生在单分子水 - H2O中 - 存在电荷分离那是因为两个带正电的氢原子在一端聚集,远离单个带负电的氧然而,当形成称为冰Ih的普通冰时,电荷混合起来虽然氧原子以重复的方式排列,但是从它们延伸的氢原子对却没有相反,他们随机选择了多个职位中的一个(见图)然而,将冰冷却至约60开尔文(-213.15°C),氢重新排列,使它们对齐在产生的,完全规则的晶体,称为冰XI,有明显的正电荷和负电荷区域这种极化使得冰XI比普通冰1h更容易聚集在一起,就像尘埃粒子被静电吸引在一起一样如果早期的太阳系包含很多东西,那么它可能意味着行星的形成速度比目前的模型所假设的要快得多电冰还可以吸引有机化合物,可能加速复杂分子的出现,最终加速生命虽然声称冰XI可能在南极洲自然存在,但尚未得到证实,天文学家长期以来一直怀疑它在外太阳系中悬空然而,他们没有直接在那里检测到它 2006年,现在日本福冈九州大学的Araashi瓦士及其同事在57K到66K之间的实验室里制作了冰XI这是关于天王星及其卫星上发现的温度,但是冰XI的范围太窄,无法成为行星形成的主要参与者但是冰XI结果难以杀死嵌入普通冰块的微小斑点可以帮助将它们全部变成电冰,有点像Kurt Vonnegut在他的小说“猫的摇篮”中梦寐以求的冰,这种冰晶可以冻结世界的海洋至关重要的是,冰1h向冰XI的转化发生在比冰XI从头开始形成的温度更高的温度下 Arakawa的团队冷却了无序的普通雪花冰,直到它在60 K时转变为冰XI然后他们将其加热到100 K,以便它恢复到普通的冰当他们将恒温器倒回时,冰XI以比以前更高的温度返回:72K然而将常规冰冷却至72K并未改变其结构(地球物理研究快报,DOI:10.1029 / 2011GL048217)研究人员认为,冰的纳米级区域能够在高温下存活下来,为相邻区域提供模板,然后这些区域似乎“记住”如何成为冰XI美国宇航局位于加利福尼亚州的艾姆斯研究中心的天体化学家雷切尔·马斯特拉帕说:“Ih内部没有XI的种子”他没有参与这项工作 “在适当的条件下,这些种子可以生长”进一步的实验表明,即使冰XI被加热到111 K,这种记忆效应也会发生,即在木星的卫星上发现的那种温度这表明冰XI在空间中可能比思想更常见但至少有一个挥之不去的怀疑切换阶段是一个冰川缓慢的过程 - 纯水冰可能需要数千年才能从Ih形式转换为冰XI为了加快速度,Arakawa的团队用少量的钠掺冰这在太空中相对罕见,但如果他们能证明一些更常见的物质,如氨或甲烷,也可以催化冰XI的形成,“我会更加坚信”,Mastrapa说更多关于这些主题: