Aktuální číslo:

2018/10

Téma měsíce:

Navigace

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

Vlaštovka extrémista

Vlaštovka extrémista

Jaroslav Cepák, Petr Klvaňa  |  10. 10. 2018
Díky satelitní telemetrii se podařilo odhalit vpravdě neuvěřitelné výkony některých ptačích druhů. Nejznámějším je zřejmě osmidenní nonstop let...
Velké umění astronavigace: Od astrolábu po sextant

Velké umění astronavigace: Od astrolábu po sextant

Petr Scheirich  |  1. 10. 2018
Staří mořeplavci prý určovali polohu své lodi podle hvězd. Tato rozšířená romantická představa je ale nesprávná. Metoda astronavigace nikdy nebyla...
Jak se neztratit na moři

Jak se neztratit na moři

Petr Scheirich  |  1. 10. 2018
Dle znamenitého pozorování Slunce a Měsíce shledávám naši zeměpisnou délku 178° 18' 30" západně od Greenwiche. Zeměpisná délka dle logu je 175°...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné