При зниженій температурі хімічні реакції протікають гірше. І це. злегка дивує, тому як нам відомо, що міжзоряний простір наповнений багатьма, досить складними молекулами, які могли утворитися тільки в ході хімічно активних реакцій. Дуейн Херд, який працює в Університеті Лідса, провів інноваційне дослідження і тепер має з цього приводу якийсь думка.
Херд вважає, що деякі процеси можна пояснити специфічними умовами в глибокому космосі. Коли молекули якої-небудь речовини довго розташовуються, наприклад, на поверхні порошинки, це дозволить їм накопичувати енергію, а якщо вона буде перевищена, то вони зможуть вступити в реакцію з іншими речовинами, які теж "сидять" на цій порошині.
Однак, все реакції пояснити таким чином не вийде. У минулому році астрономами були виявлені молекули в космосі метоксільних групи, які містять водень, вуглець і кисень. Знахідку зробили не надто далеко - в хмарі Персея. Відтворити таку молекулу як в молекулярній хмарі, яким є хмара Персея, в лабораторних умовах пробували вже багато раз, і на порошинки теж, але досліди не увінчалися успіхом.
Яким чином взагалі можна отримати таку молекулу? Є спосіб: провести реакцію гідроксильної групи і метанолу, - обох компонентів в просторі з надлишком. Правда, реакція ця має серйозний енергетичний поріг, настільки високий, що таку енергію в молекулярній хмарі просто не можливо отримати. Тому такий варіант ще недавно не розглядався при моделюванні появи метоксільних молекул в космосі.
Херд з колегами вирішили спробувати відтворити реакцію, відштовхнувшись від принципово інших засад. Вони поставили на тунельний ефект, коли частка може подолати потенційний енергетичний бар'єр, при цьому маючи власної енергії менше, ніж енергія бар'єру. Тоді реакція пройде не лінійно, тому як ефект по суті володіє ймовірнісної природою. Однак, з огляду на велику кількість часу, яким володіють різні молекули, коли плавають в молекулярній хмарі, шанси, на її перебіг, досить високі.
Тому реакція з тунельним ефектом (квантовомехніческое явище) в умовах лабораторії пройшла в п'ятдесят разів швидше, ніж при стандартній температурі, коли молекулам потрібно було бар'єр долати, а вони не могли через «шуму» застосувати квантовий процес.
Виявилося, неможливе можливо. У космосі, по крайней мере, в молекулярних хмарах, проходять реакції, які мають місце в органічній хімії і які взагалі повинні заборонятися через наявність потенційного бар'єру. Виходить, що космічна хімія куди багатшим, ніж уявлялося. «У просторі космосу можна реалізовувати цілий набір реакцій, про які ми просто не здогадувалися», - робить висновок Хелен Фрейзеріз університету Стратклайда.
Невирішеним залишається питання здатності таких процесів, які є частина квантової хімії, нести відповідальність за знаходження молекул органічної речовини на нашій та інших планетах.