Aktuální číslo:

2021/4

Téma měsíce:

Město

Proč jsou v mezihvězdném prostoru molekuly, které tam nemají co dělat?

 |  5. 9. 2013
 |  Vesmír 92, 469, 2013/9

Položili jste si někdy otázku, jak se mohly některé molekuly vytvořit ve vesmíru, který by pro průběh příslušných chemických reakcí měl být příliš chladný? Jedna z teorií předpokládá, že reakce mezi atomy mohou proběhnout, když se přichytí na obalu kosmického prachového zrnka. To by jim totiž mohlo dát dostatek času na získání potřebné reakční energie a vytvoření vazeb mezi atomy.

Ne všechny reakce však lze takto vysvětlit. Loni astronomové objevili metoxylový radikál (CH3O˙) – molekulu obsahující uhlík, vodík a kyslík – ve velkém molekulárním mračnu v souhvězdní Perseus, vzdáleném 600 světelných let od Země. Na to, aby mohl hydroxylový radikál (OH˙) zreagovat s metanolem, jednou z nejrozšířenějších organických molekul ve vesmíru, a vytvořit tak radikál CH3O˙, je nutné překonat energetickou bariéru, což podle klasické chemické kinetiky není ve studeném vesmíru možné.

Proto se vědci obrátili s vysvětlením na kvantovou mechaniku. Dwayne Heard z Univerzity v Leedsu ve Velké Británii tvrdí, že proces známý jako tunelový jev dává šanci hydroxylovému radikálu, aby s určitou pravděpodobností prošel skrz potenciálovou bariéru (odtud také pochází označení tunelování), aniž by musel mít dostatečně vysokou energii nutnou k překonání bariéry. Již Max Born rozpoznal, že kvantové tunelování není jev související pouze s jadernou fyzikou, ale že se jedná o obecný jev vyplývající z kvantové mechaniky, jehož projevy lze nalézt u různých systémů.

Kvantové tunelování až dosud vysvětlovalo, jak probíhají extrémní chemické reakce v horkých jádrech hvězd, ale toto je poprvé, co byl kvantovým tunelováním vysvětlen mechanismus, který umožňuje, aby „nemožné“ chemické reakce probíhaly i v nejchladnějších koutech vesmíru. (Shannon et al.: Accelerated chemistry in the reaction between the hydroxyl radical and methanol at interstellar temperatures facilitated by tunnelling.

Nature Chemistry, published online June 30, 2013; DOI: 10.1038/nchem.1692

Viz rovněž poznámku ve Vesmíru 92, 657, 2013/12

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Chemie
RUBRIKA: Aktuality

O autorech

Jiří Patočka

Jan Kadlec

Doporučujeme

Spočítat to covidu

Spočítat to covidu

Martin Šmíd  |  5. 4. 2021
Představte si, že jste starosta středně velkého města a že ve vašem městě propukne epidemie. Musíte rozhodnout, co proti ní udělat. Na jedné...
Turbo-venkovy

Turbo-venkovy

Radan Haluzík  |  5. 4. 2021
Jak bude při současném tempu globalizace vypadat zapadlý venkov naší planety v budoucnosti, řekněme za čtvrt století? Ony vesničky ztracené vysoko...
Bublina českých dějin

Bublina českých dějin

Jan Urban  |  5. 4. 2021
„V otázkách tak důležitých může býti a jest zajisté stanovisko různé. Avšak domníváme se, že myšlenky právě projevené už pro svou přímosť a...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné