科学家沸腾了！太空中“消失”的铁之谜团终于被解开

我们知道铁是宇宙中最丰富的元素之一，还有氢、氧和碳等较轻的元素。在星际空间之外，应该有大量的气态铁。那么，为什么当天体物理学家向外看太空时，他们看到的东西如此之少呢？换句话说，太空中应该有更多的铁。为什么我们看不到呢？

在回答这个问题之前，首先我们必须知道，铁如此丰富是有原因的，这与天体物理学中一个叫做铁峰的东西有关。

在我们的宇宙中，氢、氦以及一些锂和铍是在大爆炸核聚变过程中产生的，而除了氢和氦以外的元素基本都是由恒星的核合成产生的，但是这些元素的数量并不相同。

因此宇宙中一些丰富的元素包括氢和氦都很丰富，然后锂、铍和硼的含量明显不高，它们在恒星和宇宙大爆炸中的化学合成进行的并不顺利。在下面这张图，你可以看到除铁外，所有物质都大量减少。而事实是，铁峰出现的原因与核聚变和核裂变所需的能量有关。

对于比铁轻的元素，聚变释放能量，裂变消耗能量。对于比铁重的元素，情况正好相反，它的聚变消耗能量，而裂变释放能量，这是因为原子物理中所谓的结合能。比如我们用铀在核电站里裂变发电，铀比铁重得多。因此同理，恒星通过聚变产生能量，使用的氢比铁轻得多。

在恒星的日常生活中，包括铁在内的元素都是通过核合成产生的。如果你想要比铁更重的元素，你必须等待超新星的爆发，以及由此产生的超新星核合成。由于超新星很稀有，所以重元素比轻元素更稀有。

那么问题来了，为什么我们看不到呢?

我们知道固态铁存在于像我们这样的行星的核心和外壳中。我们也知道它在像太阳这样的恒星中以气态形式存在。但问题是，它应该在星际环境中以气态形式存在，但我们就是看不见它。

虽然我们知道它肯定在那里，但是就是看不见它，这意味着它有可能被包裹在其他的固态或者分子态中。尽管科学家们已经寻找了几十年，但他们还没有发现它，直到现在！

现在，亚利桑那州立大学的一组宇宙化学家表示，他们已经解开了失踪铁的谜团。他们说，太空中铁和碳分子结合在一起，形成了一种叫做假碳炔的东西，一直隐藏在人们的视线之中。伪碳炔很难被发现，这是一种可能在星际介质中广泛存在的新分子，因为它们的光谱与空间中大量存在的其他碳分子相同。

据研究人员表示，铁伪碳炔很可能广泛存在于星际介质中，极低的温度会导致碳链在铁簇上凝结。随着时间的推移，这些铁伪碳炔会形成复杂的有机分子。他们还研究了最近在星尘和陨石中发现的铁原子簇的证据。在极冷的星际空间，这些铁原子的作用有点像碳的“凝结核”。不同长度的碳链会附着在它们上面，这个过程会产生不同于气态铁的分子。但是他们看不到这些分子中的铁，因为它们伪装成没有铁的碳分子。随后他们计算了这些分子的光谱，发现它们的光谱特征几乎与不含铁的碳链分子相同。

他们不仅找到了“失踪”的铁，还可能解开了另一个长久以来的谜团:太空中大量不稳定的碳链分子。

我们知道含有9个以上碳原子的碳链是不稳定的。但是当科学家们向太空望去时，他们发现了含有9个以上碳原子的碳链。大自然是如何形成这些不稳定的链条一直是个谜。而事实证明，正是铁赋予了碳链稳定性。较长的碳链可以通过添加铁团簇来稳定加固。不仅如此，这一发现还为在太空中构建更复杂的分子开辟了一条新途径！