科学家解开彩色柯伊伯带之谜

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通过不饱和烃链连接的芳香结构驱动柯伊伯带天体富烃表面的颜色变化。图片来源：夏威夷大学马诺阿分校

柯伊伯带是一个巨大的圆盘，充满了包括冥王星在内的冰体，位于我们太阳系中海王星的轨道之外，在其物体上呈现出从纯白色到深红色调的迷人调色板。这种独特的颜色范围在所有太阳系种群中都是独一无二的，长期以来一直是个谜。科学家们普遍认为，不同的颜色可能是由于银河宇宙射线对有机材料的持久辐射照射造成的。

夏威夷大学马诺阿分校化学系研究人员领导的一项新研究复制了柯伊伯带的环境，以发现是什么导致了柯伊伯带天体富含碳氢化合物的表面出现一系列颜色，从而为长期存在的问题提供了解决方案天体物理学中的问题。该研究最近发表在《科学进展》杂志上。

由 Ralf I. Kaiser 教授领导的研究团队在 UH Mānoa 进行了前沿研究。他们使用超高真空辐照实验并进行了综合分析，以在类似柯伊伯带的条件下，在银河宇宙射线处理甲烷和乙炔等碳氢化合物时，在分子水平上检查颜色演变及其来源。

芳香族（具有稠合苯环的有机分子）结构单元携带多达三个环，例如在化合物菲、菲和苊中，它们通过缺氢桥相互连接，被发现在产生微红色中起着关键作用。UH 实验证明了银河宇宙射线处理碳氢化合物的分子复杂程度，并提供了对暴露于辐射的冰在生物前体分子早期产生中所起作用的深入了解，该分子参与产生另一个分子的化学反应。

“这项研究是系统地解开负责柯伊伯带天体富含碳氢化合物表面的分子单元载体的关键的第一步，”Kaiser 说。“由于天文探测还在柯伊伯带天体表面检测到了氨、水和甲醇等物质，因此对这些冰进行宇宙射线处理的进一步实验有望揭示柯伊伯带天体在分子表面的真实颜色多样性的本质。等级。”

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