鐵是宇宙第 6 多的元素，但它們會「變臉」成碳分子讓科學家找不到！

在宇宙中，鐵是含量最多的金屬元素，它們以氣態的形式存在於恆星中，也以固態的形式存在於行星上。但科學家一直覺得很奇怪，理論上鐵也應該要大量存在於星際之間，為什麼實際偵測的時候，只找到少量的氣態鐵？

亞利桑那州立大學（ASU）的團隊發表有重大發現：星際之間的確有大量的鐵，只不過它們「變臉」了！它們成碳的樣子，所以科學家才偵測不到。

該團隊將研究論文發表在《The Astrophysical Journal》中。

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鐵是宇宙含量第 6 多的元素，但科學家始終偵測不到

根據維基百科的 資料 ，鐵是宇宙中含量第 6 多的元素（僅次於氫、氦、氧、碳、氖），也是宇宙中含量最多的金屬元素。鐵經由恆星的核融合生成，會以氣體的形式存在於恆星內部；它也是組成行星的重要元素，例如地球的地殼，鐵就是含量第 4 多的元素（僅次於氧、矽、鋁）。

據此推斷，鐵也應該要大量存在於星際空間裡，但是科學家用儀器偵測時，卻始終找不到鐵，這讓科學家感到相當奇怪。終於在近期，亞利桑那州立大學（ASU）終於發現原因所在。

鐵與碳結合成鐵偽碳炔分子，讓科學家誤判

ASU 的研究團隊指出，在極冷的星際空間裡，碳鏈會附著在鐵原子的上面，形成所謂的鐵偽碳炔（iron pseudocarbynes）分子。它的原理很像人造雨，人類燃燒碘化銀，煙屑上升到雲層中形成凝結核，吸附雲中的水分子，形成更大的水滴而降雨；在寒冷的星際空間裡，鐵原子就相當於凝結核，讓碳原子「凝結」在上面，成為鐵偽碳炔分子。

鐵偽碳炔的光譜特徵與一般的碳分子非常相似，看不出鐵的痕跡，導致科學家誤判。星際空間實際上有大量的鐵，跟科學家預測的一樣，只不過這些鐵「變臉」成碳分子，讓科學家認為自己探測到的是碳。宇宙中「消失的鐵」謎團終於破解。

因為鐵原子，讓不穩定的碳分子可以存在

此外，這個發現也解答科學家的另一個謎團：為何宇宙中不穩定的碳分子那麼多。碳鏈若有超過 9 個碳原子，會變得不穩定，但科學家發現，宇宙中的碳鏈常有超過 9 個碳原子。鐵原子扮演凝聚的角色，把碳原子凝聚起來，讓他們更穩定。

雖然人類利用各種先進的技術，例如用光譜、磁場、重力透鏡等方式探索宇宙，但宇宙很大，有太多我們不知道的事情，因此探測方式可能會「誤導」我們的研究。科學家偵測不到星際間的鐵，因為它們的存在方式「鐵偽碳炔」讓科學家誤判成碳，就是一個例子。面對宇宙，人類真的是需要謙卑，謙卑，再謙卑。

參考資料來源：
1.《Arizona State University》：〈Interstellar iron isn’t missing, it’s just hiding in plain sight〉
2.《Universe Today》：〈There Should Be More Iron In Space. Why Can’t We See It?〉
3.《PHYSORG》：〈Interstellar iron isn’t missing, it’s just hiding in plain sight〉
4.《科技新報》：〈 星際空間的鐵消失去哪了？研究：就在我們眼前，只是換了張臉 〉
（本文提供合作夥伴轉載。首圖來源：Arizona State University）

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