星際氣體有機化合物探索

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星際氣體有機化合物探索

文章 每天update » 週一 14 4月, 2014 02:20

有關連接 : http://phys.org/news/2014-04-group-inte ... cules.html

原創
發表的只是猜測,個人意見
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化合物由簡單漸趨複雜的發展過程,並且與恒星和行星的發展與時並進。

我們為何在這裡,可能是最有興趣的問題之一 。不僅天體物理學,許多科學家(和哲學家)曾試圖找這個問題的答案,在半個多世紀,自從 James Watson 和 Francis Crick 測得 DNA 脫氧核醣核酸/ 去氧核醣核酸雙螺旋結構,1953 年, Stanley L. Miller 和 Harold C. Urey 發現連續不停的閃電可把水和簡單的份子製成有機化合物和氨基酸 amino acids,是製造蛋白質的原材料。有持懷疑態度的認為,早期地球並沒有還原化的大氣層。另一種反對意見是,在於,這個實驗所需能量的巨大數額。雖然它被認為是雷電天氣都非常常見於原始地球上,雖然氨基酸等有機物可能已經形成,雷電製造的氨基酸沒有這個實驗中產生的那麼多。Miller/Urey 實驗製成的氨基酸可能普遍存在於外太空,1969年9月28日澳洲 Murchison 有一顆隕石,分析發現它有豐富的氨基酸,猜測地球早期可以從隕石獲得氨基酸。

過去的幾十年裡一直在了解行星和恆星,以及太陽系的形成。這一切都開始於星際介質中,在一個相對密集(在天體物理學層面)的氣體雲和塵埃。這種雲凝結 ,原始恆星和原始行星盤形式,然後一個行星系統誕生,甚至可能包括有一顆行星恰巧在行星系統的稱之為可居住區,在那裡,水可以液態方式存在。

份子例如 CO, H2O, H2, NH3 . . . 可在星際氣體內合成,或可在灰塵表面合成,再蒸發成氣體到太空,塵粒容易黏著水氣冰粒和簡單的有機份子,初步促進行星的生成,引力也在發生作用。聚集的水氣冰粒和有機份子,給日後的行星系統提供水份和有機化合物。

已經有很可觀的觀察,例如用 IRAM 望遠鏡,赫歇爾空間天文台 Herschel Space Observatory, 和 ALMA,塵埃雲和恆星形成區在我們的銀河系,它(這些望遠鏡的觀察)告訴我們很多關於早期以及後期恆星形成的階段,於星際物質的動力學的物理過程,配合高度發展的理論模型,並且實驗室測量有機化合物。探索 H2O, CO, NH3, CH3OH, 簡單的有機份子,和簡單的 amino 化合物,怎樣從簡單的份子,化合成更複雜的份子。星際物質有機化合物的探索,把所有的東西匯聚在一起,化合物由簡單漸趨複雜的發展過程,並且與恒星和行星的發展與時並進。

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文章 每天update » 週一 14 4月, 2014 02:24

I am not sure whether some interplanetary amino acids were found or not on some asteroids or comets in solar system. Had spacecrafts collected samples of complex organic molecules ? Or some spectra for complex amino compounds on comets were discovered ? Amino acids were already found on some meteorites.

Speculations of layperson. Much complex amino compounds probably exist in the interplanetary space, as well as interstellar medium. Probably they are less abundant than ammonia (NH3), methanol (CH3OH), simpler amino compounds and pre-biotic molecules. And another question is that probably those complicated amino molecules radiate at other wavelengths with energy comparatively lower than NH3, CO and H2O. Probably they can be discovered by larger telescopes with broader spectra. My hypothesis is that those future telescopes with larger better resolutions and sensitivities their capabilities are almost possible to observe the biotic signature (if any) for most exoplanets, and to study the features, chemical and physical properties of atmospheres for exoplanets.

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文章 PTS » 週一 14 4月, 2014 06:15

每天update 寫:I am not sure whether some interplanetary amino acids were found or not on some asteroids or comets in solar system. Had spacecrafts collected samples of complex organic molecules ? Or some spectra for complex amino compounds on comets were discovered ? Amino acids were already found on some meteorites.

Speculations of layperson. Much complex amino compounds probably exist in the interplanetary space, as well as interstellar medium. Probably they are less abundant than ammonia (NH3), methanol (CH3OH), simpler amino compounds and pre-biotic molecules. And another question is that probably those complicated amino molecules radiate at other wavelengths with energy comparatively lower than NH3, CO and H2O. Probably they can be discovered by larger telescopes with broader spectra. My hypothesis is that those future telescopes with larger better resolutions and sensitivities their capabilities are almost possible to observe the biotic signature (if any) for most exoplanets, and to study the features, chemical and physical properties of atmospheres for exoplanets.

A good reference :

Stardust: The Cosmic Seeds of Life
by Prof Sun Kwok.

http://www.amazon.com/Stardust-Cosmic-S ... 3642328016

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文章 鄧登凳 » 週一 14 4月, 2014 12:01

(1) 近期的研究, 己不從氣體中雷電的角度去考慮, 而是提出蛋白質是由固體碰撞引起的衝擊波做成的。見下圖為其中一例:

(2) Organic molecules in general do not radiate any EM waves. They typically absorb infrared at specific wavelengths depending on their bonding structures. Planets, no matter they are solar-system ones or exoplanets, only reflect the star light. However, infrared absorption spectrocopy based on reflected radiation is extremely difficult. Therefore measuring such spectrum of exoplanets is an impossible task with current technology irrespective of how large a telescope one can built.
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文章 WFPC2 » 週二 13 5月, 2014 15:00

閃電和隕石撞撃都能提供能量給大氣製造出能孕育生命
的氮氧化物,但閃電的發生頻率比隕石撞擊高很多。

不管是甚麼份子,只要溫度高於絶溫度於零度幾度,
也會放出紅外線,星際間的冰冷分子雲的溫度只高於
絶對零度幾度,會放出很多遠紅外線,透過此波段的
天文望遠鏡觀測,是可以知道這星際分子的化學成份。

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文章 鄧登凳 » 週二 13 5月, 2014 18:42

如果明白什麼叫黑體幅射black body radiation, 就會知道不是在任何溫度都有紅外線射出來, 有機物質的指紋紅外線(finger print IR), 更一定要那些分子有特定的振動才有, 分子不是任何溫度都可以有振動。

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文章 WFPC2 » 週二 13 5月, 2014 20:06

如果明白甚麼叫Black Body Radiation,必知道低温分子一定會放出紅外輻射,那史匹哲和赫歇爾望遠鏡用來干什么呢?

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文章 鄧登凳 » 週二 13 5月, 2014 23:52

當然按普朗克黑體輻射定律(Planck's law, see http://csep10.phys.utk.edu/astr162/lect ... ation.html), 任何絕對零度以上的物體, 其絕對光譜能量都不會是零。按這個道理, 任何在室溫的物體, 都會發出(不是反射, 是在沒有外光源下發光)可見光, 你有興趣就去觀察這些光吧。

真實的黑體幅射情況可由以下的軟件去玩一下:http://www.brothersoft.com/blackbody-ra ... 91-s1.html, 以下的結果(下圖)以九十多度攝氏, 在有機物質可辨別的25-30X1000nm 波長, 代表這個溫度的紅線是貼著零, 要觀察就如要觀察室溫中物件的可見光黑體幅射一樣。

紅外線太空望遠鏡, 主要是觀察棕矮星、星塵後的恆星或行星形成(兩者都會有超過一千度的溫度), 或氣體受光星照射而產生紅外線光譜等, 而並不是要量度或觀察只得十數度絕對溫度的物體。
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文章 WFPC2 » 週三 14 5月, 2014 05:51

鄧登凳 寫:(1)

(2) Organic molecules in general do not radiate any EM waves.
What did you say at first then?It is definitely not match to the law of the Planck Black Body Radiation

紅外線的範圍很廣,由短波長至長波長的近紅外、中紅外至遠紅外線,
赫歇爾望遠鏡是可以觀測绝對温度數十度低温星際分子的,如此温度下
的分子雲會發出遠紅外線,這是普朗克黑體輻射定律指明的。

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文章 鄧登凳 » 週三 14 5月, 2014 10:23

One does not need Planck's Law to say "Organic molecules in general do not radiate any EM waves." All one's need is the very basic principle of the conservation of energy. If organic molecules radiate EM waves as a general situation, they will be lossing energy all the time. Such will be a perpetual machine/source of energy which is physically impossible.

Black body radiators emit EM wave consuming heat energy. That is why temperature is important. When such bodies radiate EM wave, they cool down (drop in temperature). If they are in thermal equalibrium and there is no heat source, they must emit and absorb the SAME amount of EM wave so as to conserve enegry. Planck's Law explains/predicts the amount of such EM wave in various wavelength. Planck's law does not contravene the basic principle of energy conservation! Planck's law also predicts when the temperature is low, the black body radiation is also very low and beyond detection limit!

請你小心查考資料, 赫歇爾望遠鏡觀察到的是低溫分子雲受附近星體幅射刺激(能量來源)發出的紅外線, 還是低温分子雲的黑體幅射。(低溫的氫"氣"星雲都會有紅光, 但那絕不是黑體幅射現象)

並不是任何波長的紅外線都可以提供有機分子存在的線索。

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文章 WFPC2 » 週三 14 5月, 2014 14:49

唉!算吧,鄧生!你D邏輯真係..... [吐]

我唔係想惡意攻擊仼何人,不過有時睇見真係忍唔住.....

我唔係支持別人抄著名物理學家的論點,當係自己的見解,

但人地都起碼懂得去正確地消化人家的理論,才去公開評論事物

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文章 鄧登凳 » 週三 14 5月, 2014 16:05

WFPC2 寫:不管是甚麼份子,只要溫度高於絶溫度於零度幾度,
也會放出紅外線,星際間的冰冷分子雲的溫度只高於
絶對零度幾度,會放出很多遠紅外線,透過此波段的
天文望遠鏡觀測,是可以知道這星際分子的化學成份。
1. 請提出在沒有附近星體幅射刺激令星雲發"光"的情況下,天文望遠鏡(包括太空望遠鏡)可以知道冰冷星際冰冷分子雲的化學成份的科學報告。

2. 請解釋為何「星際間的冰冷分子雲的溫度只高於絶對零度幾度,會放出很多遠紅外線」(放出很多自然應是長期不斷地放出吧)不是違反能量守恆定律。

3. 請說明為何Planck's Law計算出極低的紅外線水平, 閣下認為是「很多」。

誰的評論有理, 讀者自有公論 :wink:

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文章 WFPC2 » 週三 14 5月, 2014 16:57

即使没 有高能光子激發低温的星際分子,分子會在發出的紅外光譜中留下
吸收譜綫的,觀測這些吸收譜線就能知道化學成份。

根據以上估算,鄧生似乎不是知道甚麼是黑體輻射?

甚麼是吸收譜線?

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文章 鄧登凳 » 週三 14 5月, 2014 19:16

請回答以上三條問題。

「放出很多」是閣下說的, 「放出很多」不等如「吸收一些」。請不要轉移話題。

如要轉移去討論吸收光譜, (1)吸收光譜不是黑體幅射, 為什麼討論黑體幅射就可以知別人懂不懂吸收光諎呢? (2) 就「即使没 有高能光子激發低温的星際分子,分子會在發出的紅外光譜」, 請提供科學文獻證明望遠鏡(包括太空望遠鏡)可以測量到沒有高能光子激發下低溫星際分子會發出紅外光譜。(3) 請提出文獻證據指我們可以量度到一些極低溫氣體(在地球上或屬星際分子雲)有2000nm至25000nm的紅外線發出, 這是有機分子的紅外線吸收光諎範圍。(4) 就「留下吸收譜綫的,觀測這些吸收譜線...」, 由於有機分子是一個有形態有方向的結構, 有機分子的吸收紅外光, 從來不會有光譜線(spectral lines)的。但你認為有, 就請提出科學文獻的證據。

我懂什麼, 閣下大概無法知道... 但以上的問題, 我就不懂得啦, 閣下所說的事情的科學文獻證據, 我就沒有啦, 所以請閣下答吧。

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文章 WFPC2 » 週三 14 5月, 2014 21:52

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