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本文作者:今日头条
原碳酸分子结构。莫斯科物理技术研究所
原碳酸(Orthocarbonic acid)——是一种存在于假想中的酸,它的分子结构像一个“卍”字形,因此又被戏称为“希特勒酸”。但是科学家到目前为止,还没有在实验室里成功地合成过这种酸。
而最近来自俄罗斯莫斯科物理技术研究所和斯科尔科沃科技研究所的一些科学家发现,这种酸很可能存在于某些行星——比如天王星和海王星的内部。这些行星的内部环境,能够产生并维持许多奇特的分子和聚合物。
天王星(左)和海王星(右)。维基共享资源
Artem Oganov 教授是该项研究的领导者和相关论文的领衔作者。多年前,他和另外一些研究者共同设计了一种算法,这种算法能够预测在极端条件——比如行星内部的环境中,可能会存在什么样的晶体结构和化合物。
他们用这种算法模拟了在极端高压环境下,碳、氢、氧三种元素构成的体系会有什么样的表现。结果发现,这些太阳系含量很大的元素,会在气体巨行星的内部生成许多非常奇特的物质。
天王星内部结构。莫斯科物理技术研究所
在正常的压力环境下,碳、氢、氧结合而成的化合物——除了甲烷、水和二氧化碳之外——大部分都不稳定。但是在气体巨行星内部,在压力是地球的几十至几百万倍的环境中,这些化合物却能够存在。不仅存在,它们彼此之间还会发生进一步的反应,并制造出新的化合物——比如碳酸和原碳酸(希特勒酸)。
海王星内部结构。莫斯科物理技术研究所
这项研究的主要目的,是想进一步了解气体巨行星的内部结构。不过事实上,相关的研究结果,还有可能影响人们对地外生命及其栖息地的认识。
根据 Artem Oganov 教授的看法,某些气体巨行星的卫星,比如木卫二、木卫三和土卫二的内部,压力环境很可能与此类似。假如那里也存在这些奇特的化合物,那么人们对这些卫星的看法就可能需要改变。
人们通常认为,这些卫星的地下海洋,会和它的石质内核发生直接接触,它们之间还会发生化学反应。但假如这些卫星的内核外,包裹着一层碳酸晶体物质的“幔”,那么它们的地下海洋就无缘和石质内核直接接触,化学反应就更无从谈起。
伽利略探测器1998年拍摄的木卫二。NASA / JPL-加州理工学院 / SETI
因此,未来前往木卫二的探测器可能会发现,它的地下海洋可能根本就不是生命的宜居环境,那里可能根本就不存在什么热液活动。取而代之的,可能是一锅化合物浓汤。
但是谁又能保证,在地质热能的催化下,没有某种我们难以想像的生命形式,生活在这锅浓汤里呢?
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