教育新闻网它是空间中最常见的碳形式之一：C60，一种足球状的碳分子，但其上附加有一个额外的质子。这是在拉德布德大学进行的研究的结论，该研究首次成功地测量了该分子的吸收光谱。这些知识最终可以帮助我们更多地了解行星的形成。研究人员将于11月25日在《自然天文学》上发表他们的发现。
Radboud大学分子结构与动力学教授Jos Oomens说：“几乎可以测量的标志性C60分子的每个特性(也称为分子足球，Buckminsterfullerene或buckyball)都已被测量。”即便如此，他和他的同事还是设法测量了一些新的东西：质子化形式的分子C60H+的吸收光谱。
Oomens解释说：“这样做，我们证明它可能在星际云中很丰富，同时我们也演示了对称性在分子物理学中的作用的教科书示例。”
太空碳足球
天文学家哈里·克罗托(Harry Kroto)于1985年发现C60时，他预测，由于其高稳定性，这种新形式的碳将在太空中广泛传播。C60由足球形式的60个碳原子组成，并且在分子物理学中具有最高的对称性。实际上，在过去十年中，在许多星际云中都检测到了C60。
对天文学家来说，确定此类星际云的化学组成很重要，因为这是形成新恒星和行星的地方，包括我们自己的太阳系。我们对这些云中存在的分子了解得越多，就越能发现我们自己的星球是如何形成的。C60是迄今为止在这些云中鉴定出的最复杂的分子之一。
克罗托还预测说，不是C60而是分子的质子化形式在空间中将是最普遍的。现在，研究人员首次证明了事实确实如此。Oomens解释说：“当我们比较星际云发射的红外光谱和质子化C60的红外光谱时，我们发现非常接近。”
由于对称损失而导致的颜色变化
质子化的C60具有附着在足球外侧的质子(H+)，这意味着该分子失去了完美的对称性。“我们的研究显示，作为一个结果，质子Ç60吸收更多的颜色的光比‘正常’C60。事实上，你可以说C60H ^+具有非常不同的颜色与C比60的分子，虽然这是在红外光谱中。这是分子物理学中众所周知的效果，并且在新光谱中得到了很好的证明。”
这是研究人员首次成功测量质子化C60的光吸收光谱。由于分子上的电荷，它们彼此排斥，这使得难以获得足够高的密度来获得吸收光谱。“我们在FELIX实验室找到了一种使用自由电子激光器解决此问题的方法。通过将FELIX激光器与质谱仪结合，C60H+会分解，我们可以检测碎片离子，而无需测量直接吸收光谱。 ”
