台灣科學家利同步加速器光源揭開冥王星藏有地球生命起源的種子

模擬冥王星大氣的實驗機
1951年荷裔美籍天文學家古柏(Gerard Peter Kuiper)曾經推論,太陽系誕生初期所殘留的碎片,被拋到太陽系外圍並形成古柏帶,因此古柏帶保存著太陽系最早期的原始物質。更有科學家推測,這些無機物質經宇宙射線照射後,可以轉變為有機物質,而彗星就是將這些有機物質由古柏帶快遞到地球的星際列車。

台灣的國家同步輻射研究中心吳宇中教授、金之豪博士以及陳憲璁、劉孟澄與黃自平三位研究助理所組成的星際化學研究團隊,製造一個實驗室(experiment chamber),模擬位於古柏帶的冥王星表面的極端太空環境,同時利用高能電子束模擬宇宙射線,並使用台灣光源(Taiwan Light Source) 的巨龍光束線,取得與哈勃望遠鏡吻合的「遠紫外光吸收光譜」,耗時三年,首度證實冥王星存在著有機分子

在此之前三年,吳宇中屢次嘗試改變氣體分子組成比例、照射能量、照射時間等數十種實驗條件組合,都苦無結果。美國太空總署、哈佛大學、夏威夷大學以及荷蘭的萊登大學也在從事冥王星的追蹤研究,同樣束手無策。

一直到2015年七月,美國太空總署新視野號(New Horizons)太空船首次飛越冥王星後,科學家推測冥王星表面的暗紅色區塊,可能是大氣分子經由宇宙射線照射後形成的霧霾,掉落在冥王星地表。吳宇中突然靈機一動,立即修正實驗順序,原本的做法是將氣體分子先製作成薄冰後,再用高能電子轟擊,他修正為先轟擊氣體分子後,再製作成薄冰,這個發想竟讓他成為全球第一個證實冥王星上存在有機分子的科學家。

【圖、文:節錄自國家同步輻射研究中心新聞公佈】

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