Los científicos australianos y estadounidenses en el laboratorio han podido confirmar una hipótesis de larga data que explica por qué los cometas con coma verde pueden tener una cola desprovista de verde. El caso es que las moléculas de carbono diatómico C2, que es responsable del tinte verdoso, se fotodisocian rápidamente: se destruyen bajo la influencia de la radiación solar. Se publicó un artículo sobre esto en la revista PNAS. Me familiaricé con los detalles del estudio.
Los astrónomos, científicos y químicos han estado intrigados por este misterio durante casi un siglo. En la década de 1930, el futuro premio Nobel de química Gerhard Herzberg explicó este fenómeno por el hecho de que la luz solar degrada gradualmente el carbono diatómico verdoso (también llamado dicarbonato o dicarbonato). Esta sustancia química, creada por la interacción de la luz solar y la materia orgánica en la cabeza del cometa, es inestable y se descompone en dos átomos de carbono separados en un proceso llamado "fotodisociación". Antes de que C2 pase a la cola del cometa, logra fotodisociarse por completo, perdiendo su tinte verdoso.
Ahora, investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Sydney y varios institutos estadounidenses han observado esta fotodisociación de C2 en el laboratorio por primera vez y, al mismo tiempo, han determinado la energía de disociación de los enlaces entre dos átomos de carbono con una precisión sin precedentes. Teniendo en cuenta el mecanismo observado, resultó que la vida útil calculada del dicarbono en los cometas concuerda bien con las observaciones astronómicas. “Estudiamos el mecanismo por el cual el dicarbono es degradado por la luz solar. Esto explica por qué una coma verde, la nube de gas y polvo que rodea el núcleo del cometa, se contrae a medida que se acerca al Sol, y también por qué la cola del cometa deja de ser verde ”, explica Timothy Schmidt, profesor de química en la Universidad de New South. Gales que dirigió estos estudios.
El dicarbono, formado por dos átomos de carbono unidos, se encuentra solo en entornos muy activos o con poco oxígeno, como las estrellas, los cometas y el medio interestelar. Hasta que el cometa se acerca al Sol, todavía no contiene dicarbono. Y solo cuando el Sol calienta el cometa y las sustancias orgánicas contenidas en el núcleo de hielo comienzan a evaporarse y forman una coma, la luz solar romperá grandes moléculas orgánicas, dando lugar al dicarbonato. Luego, el dicarbono también comienza a fotodisociarse. En experimentos, estos procesos se estudiaron mediante el ejemplo de la descomposición de tetracloroetileno (percloroetileno) C2Cl4 utilizando un láser ultravioleta de alta potencia.
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