Sciencemag.cz
Doporučujeme
Komety se během přibližování ke Slunci různě barevně mění. Jádra řady komet mnohdy zelenají, nicméně směrem proti jejímu pohybu zelené ubývá a maximálně ve vzdálenosti jednoho až dvou ohonů už tento odstín mizí zcela. Ve 30. letech 20. století fyzik Gerhard Herzberg (pozdější nositel Nobelovy ceny za chemii) vyslovil teorii, že tento jev je způsoben slunečním světlem, které rozkládá molekuly uhlíku C2. Protože tyto molekuly v pozemských podmínkách nejsou ale už vůbec stabilní, bylo tento názor obtížné ověřit.
Timothy Schmidt a Jasmin Borsovszky z University of New South Wales jako hlavní autoři nové studie a jejich kolegové nyní správnost celé teorie prokázali, když se jim příslušnou chemickou reakci podařilo provést i laboratorně. Molekuly C2 se vyskytují pouze v extrémně energetickém prostředí a navíc tam, kde je nízký obsah kyslíku. V kometách vzniká dikarbon rozkladem organických sloučenin v komě komety (koma je plynová obálka kolem jádra), kam se složitější molekuly při přibližování ke Slunci vypaří z jádra. Nicméně silně energetické ultrafialové záření rozbíjí i molekulu C2 (fotodisociace), takže jejich koncentrace se směrem k ocasu stále zmenšuje a zelený odstín tím zase mizí. Je hezké, jak to G. Herzberg dokázal správně odhadnout…
Co se týče samotného provedení reakce v pozemských podmínkách, molekulu C2 se podařilo připravit z C2Cl4 (tetrachloethylen), přičemž atomy chlóru se odstřelily výkonným ultrafialovým laserem. Vše probíhalo v asi 2 metry dlouhé vakuové komoře a ve tmě. Na molekulu pak byly namířeny další dva lasery, jeden ji rozbil a druhý sloužil k analytickým účelům produktů rozpadu. Výsledně se z údajů na detektoru podařilo stanovit např. i pevnost vazby mezi atomy uhlíku v molekule C2.
Photodissociation of dicarbon: How nature breaks an unusual multiple bond, Proceedings of the National Academy of Sciences (2021). doi.org/10.1073/pnas.2113315118
Zdroj: University of New South Wales / Phys.org
