科学家把神秘分子的发源追溯到濒死恒星 -

1985年，科学家在实验室里发现了一些非常不寻常的分子 —— 60个碳原子熔合在一起形成的一个球形的、类似足球的结构

图解：键线式中的α与β碳原子

这种分子现在被称为巴基球，完整学名是巴基敏斯特富勒烯。几十年来，这种分子让科学界即欣喜又充满了疑问。但是，发表的一项研究最终解决了一个悬而未决的问题，即巴基球是如何以及为什么会在星际空间被发现的。

#这是2019年疯狂的太空故事中的第九个#

一开始，科学家们认为巴基球只能在实验室中形成。但在2010年，美国国家航空航天局观察到它们在衰亡的恒星附近漂浮

在这项新的研究中，研究人员通过模拟实验揭示了太空中的巴基球很可能来自碳化硅，或者是一颗死亡恒星留下的由碳和硅组成的星尘。

2010年，哈勃太空望远镜在太空中发现了由60个碳原子组成的，形状类似足球的巴基球。这是首次在星际介质中发现它的带电（电离）版本。

亚利桑那大学研究生雅各布·伯纳尔在接受Inverse采访时表示:“我们之前认为可以摧毁任何复杂分子的过程，实际上创造了它们，巴基球本不应该存在。”

科学家们此前认为，一颗死亡恒星发出的辐射会杀死任何复杂的分子，包括巴基球。

图解：艺术家描述的类太阳恒星的生命周期。从左下角的主序星开始，然后膨胀经过次巨星和巨星的阶段，直到在右上角将外层抛离，形成行星状星云。

亚利桑那大学的副教授Tom Zega告诉天文在线:“大自然做了很多我们不认为是它做的事情。”

通过研究这种奇怪分子的自然元素，科学家们也可以将研究结果应用于现实世界。巴基球非常稳定，能承受高温和压力。它们可以用来制造超硬涂层——这可能对纳米技术的发展起到作用。例如，如果将巴基球合成一个纳米豆荚，那么理论上药物可以更有效地输送到细胞。

富勒烯是碳的同素异形体，其分子由单键和双键连接的碳原子组成，从而形成由五到七个原子组成的熔合环封闭或部分封闭的网状结构。该分子可以是空心球体、椭球体、管状体或许多其他形状和尺寸。石墨烯（石墨的孤立原子层）是由规则六角形环组成的扁平网状物，可以看作是这个家族的一个极端成员。

图解：C60富勒烯的分子结构。图源：thecosmeticchemist

具有闭合网状拓扑结构的富勒烯，通常用经验公式Cn表示，其中n是碳原子的数目。然而，对于某些n值，可能存在不止一个异构体。

这个家族以最著名的成员巴基敏斯特富勒烯（C60）命名，后者又以巴基敏斯特富勒的名字命名。封闭的富勒烯，尤其是C60，也被非正式地称为巴基球，因为它们类似于标准的足球协会足球。嵌套的封闭富勒烯被称为巴基洋葱。圆柱形富勒烯也被称为碳纳米管或巴克管。纯富勒烯或混合富勒烯的块状固体形式称为富勒石。【并没有在其内部进行验证】

图解：碳的同素异形体。图源：scienceabc

富勒烯的预言已经有一段时间了，但直到1985年意外合成之后，才在自然界和外太空中发现。富勒烯的发现大大增加了已知的碳同素异形体的数量，而这些同素异形体以前仅限于石墨、金刚石和煤烟、木炭等非晶态碳。无论是在化学方面，还是在技术应用方面，特别是在材料科学、电子学和纳米技术方面，它们一直是人们深入研究的对象。

作者：inverse

FY: 武薇/沙师弟

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