Kiedy kilka lat temu po raz pierwszy usłyszałem o buckyballach, nie miałem nic poza głębokim szacunkiem dla każdego, kto rozumiał abstrakcyjne idee, takie jak teoria strun i branes. W końcu, jak często rozmawiałeś o fulerenach Buckminster ze współczesnym, stojąc w przejściu do pralni w lokalnym sklepie spożywczym? Sama koncepcja „magnetycznego” węgla była nowa i ekscytująca! Wiadomo było, że istnieje w małych ilościach w naturze - wytwarzanych przez piorun i ogień - ale prawdziwy kopacz urodził się wyłącznie w laboratorium. Buckyballs zostały znalezione na Ziemi i w meteorytach, a teraz w kosmosie, i mogą działać jako „klatki” do przechwytywania innych atomów i cząsteczek. Niektóre teorie sugerują, że kulki mogły przenieść na Ziemię substancje, które umożliwiają życie.
Według komunikatu prasowego Obserwatorium McDonalda: Obserwacje wykonane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Spitzer NASA dostarczyły niespodzianek dotyczących obecności buckminsterfullerenów, czyli „buckyballs”, największych znanych molekuł w kosmosie. Badanie gwiazd R Coronae Borealis przeprowadzone przez Davida L. Lamberta, dyrektora University of Texas w McDonald Observatory w Austin i współpracowników, pokazuje, że buckyballi są bardziej powszechne w kosmosie, niż wcześniej sądzono. Badania pojawią się w numerze Astrophysical Journal z 10 marca. Zespół odkrył, że „kulki nie występują w bardzo rzadkich środowiskach ubogich w wodór, jak wcześniej sądzono, ale w powszechnie spotykanych środowiskach bogatych w wodór, a zatem są bardziej powszechne w kosmosie, niż wcześniej sądzono”, mówi Lambert.
Buckyball są zbudowane z 60 atomów węgla ułożonych w kształcie podobnym do piłki nożnej, z wzorami naprzemiennych sześciokątów i pięciokątów. Ich struktura przypomina kopuły geodezyjne Buckminstera Fullera, dla których zostały nazwane. Te cząsteczki są bardzo stabilne i trudne do zniszczenia. Richard Curl, Harold Kroto i Richard Smalley zdobyli w 1996 r. Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za syntezę buckyballs w laboratorium. Konsensus oparty na eksperymentach laboratoryjnych był taki, że buckyballs nie tworzą się w środowiskach kosmicznych, które mają wodór, ponieważ wodór hamowałby ich tworzenie. Zamiast tego chodziło o to, że gwiazdy o bardzo małej ilości wodoru, ale bogate w węgiel - takie jak tak zwane „gwiazdy R Coronae Borealis” - zapewniają idealne środowisko do ich formowania się w przestrzeni kosmicznej.
Lambert wraz z N. Kameswarą Rao z Indian Institute of Astrophysics i Domingo Anibal García-Hernández z Instituto de Astrofisica de Canarias przetestowali te teorie. Wykorzystali Spitzer Space Telescope do wykonania widm w podczerwieni gwiazd R Coronae Borealis w celu znalezienia kulek w ich składzie chemicznym. Odkryli, że cząsteczki te nie występują w gwiazdach B Coralis Borealis z małą ilością wodoru lub bez wodoru, co jest sprzeczne z oczekiwaniami. Grupa odkryła również, że kule bucky istnieją w dwóch gwiazdach R Coronae Borealis w ich próbce, które zawierają sporą ilość wodoru. Badania opublikowane w ubiegłym roku, w tym jedno przez Garcíę-Hernándeza, wykazały, że kule bucky były obecne w mgławicach planetarnych bogatych w wodór. Razem wyniki te mówią nam, że fulereny są znacznie liczniejsze niż wcześniej sądzono, ponieważ powstają w normalnych i powszechnych środowiskach „bogatych w wodór” i nierzadkich „ubogich w wodór”.
Obecne obserwacje zmieniły nasze rozumienie tego, jak tworzą się buckyballs. Sugeruje to, że powstają, gdy promieniowanie ultrafioletowe uderza w ziarna pyłu (w szczególności „uwodornione amorficzne ziarna węgla”) lub w wyniku zderzeń gazu. Ziarna pyłu są odparowywane, tworząc interesującą chemię, w której powstają kulki bicykliczne i wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne. (Te ostatnie cząsteczki o różnych rozmiarach powstają z węgla i wodoru.) „W ostatnich dziesięcioleciach obserwacje astronomiczne w różnych środowiskach zidentyfikowały szereg cząsteczek i różnorodnych cech pyłu. Większość pyłu, który determinuje fizyczne i chemiczne właściwości ośrodka międzygwiezdnego, powstaje w odpływach asymptotycznych gwiazd gigantycznych gałęzi i jest dalej przetwarzana, gdy obiekty te stają się mgławicami planetarnymi. ” mówi Jan Cami (i in.). „Badaliśmy środowisko Tc 1, swoistej mgławicy planetarnej, której widmo w podczerwieni pokazuje emisję z zimnych i neutralnych C60 i C70. Dwie cząsteczki stanowią kilka procent dostępnego kosmicznego węgla w tym regionie. To odkrycie wskazuje, że jeśli warunki są odpowiednie, fulereny mogą skutecznie tworzyć się w przestrzeni kosmicznej. ”
