一些彗星为何发绿光？

来源： 中国科学报

图片来源：JOHN VERMETTE

2014年，当洛夫乔伊彗星划过地球时，它呈现出一种朦胧的绿色光环——这种现象也可以在其他彗星上看到。现在，研究人员首次通过实验室研究，发现了这种色彩辉光背后奇特的化学现象。

长期以来，科学家一直怀疑，一些彗星周围的绿光来自一种叫做二碳（C2）的活性分子的分解。为了在实验室中验证这一点，研究人员使用紫外激光从氯化碳（C2Cl4）分子中剥离了氯原子，然后用高强度的光轰击剩余的C2。他们观察到的一些化学反应细节令人惊讶。

这个反应需要分子吸收两个光子，而不是吸收一个光子，然后在分子分解时发出一个绿色的光子。其中一个光子将碳分子激发到半稳定状态，第二个光子则需要将其激发到一个能量更丰富、更不稳定的构型。研究人员在美国《国家科学院院刊》网络版上报告说，在那里，分子会衰变并发出一种特有的绿色光子。

在这一过程中，C2会经历两个通常被化学家认为被“禁止的”转变。研究人员解释说，这些转变并不完全被物理定律所禁止；它们只是在实验室里很少被观察到，因为分子之间的距离很近，而且首先会以其他方式相互作用。然而，在彗星附近的深空中，分子间距很大，很少与其他分子或原子相互作用。

研究小组在实验中收集的数据表明，在地球到太阳的距离上，C2的寿命略少于2天。研究人员说，这有助于解释为什么与分子分解有关的绿光只出现在彗星头部周围，而从不出现在彗尾。（李木子）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2113315118

标签： 彗星 光环

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