Могут ли сложные органические молекулы образоваться в условиях, где температура — единицы кельвинов, а плотность вещества — как в лучшем лабораторном вакууме? Оказывается, могут. Более того, они образуются там повсеместно — задолго до того, как появляются планеты, и уж тем более жизнь. Как астрохимия за последние сто лет прошла путь от отрицания существования межзвёздных молекул до обнаружения сотен органических соединений, включая предшественников аминокислот? И какую роль в этом играют космические лучи, пылинки и холодные реакции?
Из лекции вы узнаете:
- как в конце XIX века Уильям Хаггинс обнаружил органику в кометах — и почему это открытие не вызвало сенсации;
- почему Артур Эддингтон не верил в межзвёздные молекулы и что его переубедило;
- как в 1937 году открыли первые межзвёздные радикалы — и почему их происхождение оставалось загадкой до 1970-х;
- как радиоастрономия и послевоенное развитие радарной техники перевернули наши представления о космической химии;
- какие молекулы сегодня уверенно обнаружены в межзвёздной среде — от простейших двухатомных до бензонитрила и других 13-атомных соединений;
- почему в межзвёздной среде не работают привычные химические реакции и как ион-нейтральные процессы спасают ситуацию;
- какую роль в запуске химии играют космические лучи — и почему ультрафиолет, наоборот, всё разрушает;
- почему углерод «капризничает» в межзвёздной химии (и как это связано с его низким потенциалом ионизации);
- как на поверхности космических пылинок рождается метанол и другие сложные молекулы — и почему газофазные реакции здесь бессильны;
- как химики-теоретики моделируют всё это многообразие с помощью систем дифференциальных уравнений и баз данных;
- почему метанол наблюдается в холодных облаках, хотя должен был остаться на пылинках — загадка реактивной десорбции;
- как горячие ядра вокруг молодых звёзд «выпаривают» ледяные мантии и мы начинаем видеть сложную органику;
- почему глицин (простейшая аминокислота) до сих пор не открыт уверенно — и какие технические проблемы этому мешают;
- как дейтериевое фракционирование в межзвёздных молекулах связывает астрохимию с метеоритами и происхождением земной органики.
А ещё: что такое «эффект поиска под фонарём» в астрохимии, почему молекулярный водород не синтезируется в газовой фазе и зачем астроному базы данных химических реакций.
Лекция о том, как из хаоса космического холода, космических лучей и пылинок рождается сложная органика — ещё до того, как появляются планеты и, возможно, жизнь.
Смотреть на Youtube:
- Небиологическая эволюция вещества во Вселенной (от 24.08.2019)
