当洛夫乔伊彗星（如图）在 2014 年掠过地球时 ， 它带有朦胧的绿色光环——其他彗星也有这种现象 。 现在 ， 通过首次实验室测量 ， 研究人员已经弄清楚了这种五颜六色的光芒背后的奇怪化学反应 。
长期以来 ， 科学家们一直怀疑一些彗星周围的绿光来自一种称为二碳 (C2)的反应性分子的分解 。 为了在实验室验证这一点 ， 研究人员使用紫外激光从氯化碳 (C2Cl4)分子中剥离氯原子 ， 然后用高强度光轰击剩余的 C2分子 。 他们观察到的化学反应的细节有些令人惊讶 。
【为什么有些彗星会发出绿光？】该反应不是吸收单个光子 ， 然后在分子分解时发出绿色光子 ， 而是需要分子吸收两个光子 。 其中一个光子将 C2分子激发到半稳定状态 ， 而第二个光子则需要将其提升到更富能量和更不稳定的配置 。 研究人员在《美国国家科学院院刊》上在线报告说 ， 从那里 ， 分子衰变并辐射出特征性的绿色光子 。
在此过程中 ， C2经历了化学家通常认为“禁止”的两种转变 。 （研究人员解释说 ， 这些跃迁并不是物理定律绝对禁止的；它们在实验室中很少见 ， 因为分子间隔很近 ， 并且首先以其他方式相互作用 。 然而 ， 在彗星附近的深空 ， 分子广泛分布间隔并且很少与其他分子或原子相互作用 。 ）
团队实验期间收集的数据表明 ， 在地球与太阳的距离处 ， C2分子的寿命略少于 2 天 。 研究人员说 ， 这有助于解释为什么与分子分解相关的绿光只出现在彗星的头部周围 ， 而不会出现在彗尾 。
推荐阅读
- 为什么彗星头部是绿色的而不是它们的尾巴？意外发现解开90年之谜
- 是什么导致小行星“活跃”？为什么小行星会释放质量？
- 飞行百万年才造访太阳，亮度在放大，来自奥尔特云的天体来了
- 伦纳德彗星掠过近日点，却留下了一条奇特的尾迹
- 科学家：一颗小行星正在逼近，明年夏天可能与地球相撞
- 百年前就已提出的太空电梯！究竟还有什么阻挡着我们建造它？
- 冰冷、遥远的柯伊伯带的发现和特征
- 人类目睹彗星相撞，威力相当于20亿颗原子弹，飞向地球后果如何？
- 公共基础知识：第三次科技革命——天文领域
- 1994年，人类离灭绝最近的一次，是谁在保护我们？