長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家一直對(duì)星際空間內(nèi)存在所謂的“布基球”(即具有足球狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜碳分子)的存在感到困惑。現(xiàn)在，來(lái)自亞利桑那大學(xué)的一組研究人員在《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，提出了形成它們的機(jī)制。

碳60，或簡(jiǎn)稱(chēng)C60，正式名稱(chēng)為Buckminsterfullerene，來(lái)自由60個(gè)碳原子組成的球形分子，這些碳原子以五元和六元環(huán)形式組織。“ buckyball”這個(gè)名字源于他們與Richard Buckminster Fuller的建筑作品的相似之處，后者設(shè)計(jì)了許多看起來(lái)類(lèi)似于C60的圓頂結(jié)構(gòu)。人們認(rèn)為它們的形成只有在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中才可能，直到它們?cè)谔罩械陌l(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了這一假設(shè)。

幾十年來(lái)，人們一直認(rèn)為星際空間只散布著輕質(zhì)分子：大部分是單原子，兩個(gè)原子的分子，偶爾還有九個(gè)或十個(gè)原子的分子。直到幾年前檢測(cè)到大量的C60和C70分子。

研究人員也驚訝地發(fā)現(xiàn)它們是由純碳組成的。在實(shí)驗(yàn)室中，C60是通過(guò)將諸如石墨之類(lèi)的純碳源噴在一起而制成的。在太空中，在行星狀星云中檢測(cè)到了C60，這是垂死的恒星的碎片。該環(huán)境中每個(gè)碳分子約有10,000個(gè)氫分子。

該論文的主要作者，天體生物學(xué)和化學(xué)博士生雅各布·伯納爾(Jacob Bernal)說(shuō)：“任何氫都會(huì)破壞富勒烯的合成。”“如果有一盒球，每10,000個(gè)氫球中就有一個(gè)碳，并且不斷搖動(dòng)它們，那么有60個(gè)碳粘在一起的可能性有多大呢?這是不太可能的。”

Bernal及其合作者在意識(shí)到位于UArizona的Kuiper材料成像和表征設(shè)施中的透射電子顯微鏡或TEM能夠很好地模擬行星狀星云環(huán)境之后，便開(kāi)始研究C60機(jī)理。

由國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)資助的TEM序列號(hào)為“ 1”，因?yàn)樗拇_切配置是世界上同類(lèi)產(chǎn)品中的第一個(gè)。它的200,000伏電子束可以探測(cè)到78皮克以下的物質(zhì)(規(guī)模太小，人腦無(wú)法理解)，以便觀察單個(gè)原子。它在極低的真空下運(yùn)行。TEM中的這種壓力或沒(méi)有壓力，非常接近星際環(huán)境中的壓力。