由于实际上经常发生极低的温度，化学反应在太空中被认为是不可能的。在2013年7月的一项研究中，研究人员提出了一种称为量子隧道效应的奇怪现象。量子力学的奇怪怪癖是允许在外太空的冷气体中不可能发生化学反应。在空间恶劣的环境中，温度约为零下350华氏度（零下210摄氏度），科学家们认为不可能发生涉及酒精分子的某种反应，因为在如此低的温度下，应该不够能量重新排列化学键。但令人惊讶的是，研究表明，反应的发生速度是室温的50倍。
现在，通过模拟实验室的空间条件，科学家们已经找到了反应如何发生的可能解释：量子隧穿。隧道效应取决于量子力学的奇怪规则，它规定粒子通常不具有决定的状态，位置和速度，但存在于概率的模糊中。这意味着粒子可能很有可能位于墙的一侧，但仍然保留很小的机会实际位于墙的另一侧，允许它偶尔“隧穿”穿过墙壁否则将是一个不可逾越的障碍。
这种隧道效应可能使颗粒经历化学反应，这是由于在低温空间缺乏能量而应该是不可能的。“答案在于量子力学，”领导这项研究的英国利兹大学的化学家Dwayne Heard在一份声明中表示。“随着温度的降低，化学反应会变慢，因为越过'反应障碍'的能量越来越少。但量子力学告诉我们，有可能欺骗和挖掘这个障碍而不是过去。这被称为“量子隧道”。
量子隧穿状态仅持续非常非常短暂，使得利用它们的反应变得困难。但这就是冷温可能有帮助的地方，因为在反应过程中形成的一些分子在室温下可能是短暂的，但在非常冷的温度下会持续稍长。“我们建议在反应的第一阶段形成'中间产物'，它只能存活足够长的时间才能在极冷的温度下进行量子隧穿，”Heard说。
在实验室中，赫德和他的同事在太空中创造了相同的寒冷条件，并观察到酒精甲醇与称为羟基的氧化化学物质的反应，并发现这些气体反应产生甲氧基自由基。现在，科学家们想要在类似条件下测试其他类型的酒精相关反应。
“如果我们的研究结果在非常寒冷的温度下反应速率继续显着增加，那么科学家就已经严重低估了太空中复杂分子（如醇类）的形成和破坏速度，”赫德说。
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