Sciencemag.cz
Doporučujeme
Podařilo se detekovat sloučeninu starší než hvězdy. Proč jsme se o tom na hodinách chemie nikdy neučili?
Pomineme-li H2, má být vůbec nejjednodušší (ve smyslu jako první vzniklou) molekulou iont s podivným vzorcem HeH+. Komplex je znám pouze v plynné fázi, není zrovna stabilní a při styku s prakticky čímkoliv dalším reaguje za vzniku atomu helia. Ono je vůbec div, že helium s vodíkovým kationtem (protonem) vůbec nějakou chemickou sloučeninu vytvoří, ani ve vysokoškolských učebnicích anorganické chemie se tahle molekula zrovna nezmiňuje. Její existence je nicméně známá již dlouho, jak si lze přečíst, připravena byla už v roce 1925.
Zatímco první hvězdy vznikly asi 100 milionů let po Velkém třesku, podmínky pro vznik HeH+ zde byly již asi po 100 000 letech, kdy teplota klesla místy asi na 4 000 ºC. Až dosud šlo ovšem pouze o teoretický model a z něho dále odvozované hypotézy. Nyní se molekulu, která „stála na počátku chemie“, podařilo nicméně detekovat i ve vesmíru. Rolf Gusten z Ústavu Maxe Plancka pro radioastronomii v Bonnu a jeho kolegové identifikovali tyto molekuly v datech z planetární mlhoviny NGC 7027, která je od nás vzdálena asi 3 000 let. Detekce vyžadovala speciální pozorování, protože signál molekuly je ve vzdálené infračervené oblasti a tuto část spektra zemská atmosféra pohlcuje. NASA a German Aerospace Center proto vypravily speciální lety, kdy Boeing 747 nesl dalekohled i infračervený spektrometr do stratosféry. Potřebná data se podařila získat během 3 letů již v roce 2016, výsledky byly v Nature publikovány až nyní.
Obecně by se kationty HeH+ měly ve větším množství nalézat např. v zářících plynech unikajících z umírajících hvězd podobných Slunci.
Rolf Güsten et al. Astrophysical detection of the helium hydride ion HeH+, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1090-x
Zdroj: Phys.org, Wikipedia a další
Poznámky PH:
HeH+ při každé příležitosti vytvářející H+ můžeme snad považovat i za nejsilnější známou kyselinu?
HeH+ měla podle některých údajů ve vesmíru vzniknout ještě dříve než molekuly H2, a být tak nejen první sloučeninou, ale i přímo první molekulou. Na druhé straně molekulám vodíku by ale k jejich vzniku měl stačit nižší pokles teploty, H2 je stabilní cca do 6 000 ºC. Různé zdroje (sloučenina vs. molekula, ale i jiné) si poněkud odporují…
