Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

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

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné