将火种带离地球：太空“冷火焰”呈现蓝色球状

据外媒报道，人类祖先发现火焰已有数千年即便如此，我们还是忍不住被篝火上危险跳动的火焰所吸引生火和控火已经成为人类最古老的化学操作之一几个世纪以来，我们已经对陆地上火焰燃烧的特性有了基本的了解

2012年，宇航员分析了国际空间站上的火焰燃烧通过这个灭火实验，科学家验证了更深层次的理论知识，即己烷液滴在氧气存在下可以被点燃，形成蓝色和球形的冷火焰但是火焰怎么会冷呢为什么我们首先到达太空观察寒冷的火焰

冷火焰形成的化学原理。

当一个物体被点燃时，它周围的气体会变得过热，并开始发光产生火焰火的配方很简单，因为只需要三种原料，氧气，燃料和热量这种基本关系也被称为火三角

在地球上，我们不必担心火焰缺氧在任何时候，地球都含有大约12万亿吨氧气除了维持生命，这种富氧环境为生火提供了完美的条件接下来，我们来谈谈燃料，它是在氧气存在下燃烧并在此过程中释放能量的任何物质从技术上讲，我们周围的一切都是燃料，如果达到足够高的温度，就会着火可是，我们更喜欢使用易燃或低燃烧材料作为燃料，包括:煤，石油或己烷

火焰涉及一个简单的化学过程，称为燃烧，燃料与氧气结合，并经历几个化学反应，以光和热的形式释放能量可是，燃料只有在高于点火温度时才能与氧气发生反应达到这个温度并开始燃烧过程所需的额外能量由外部热源提供比如:点燃炉子的热源是电火花，而对于火柴棍来说，是火柴头与火柴盒纹理面板之间的摩擦产生热量点燃火柴头上的燃料

冷火焰的形成遵循完全相同的化学过程，燃料碳氢化合物在氧气的存在下被点燃并燃烧，这些火焰不会冻结东西，而是融化它们它们被称为冷火焰，因为这些火焰的温度相当低普通炉灶产生的火焰约为1700摄氏度，而冷焰的温度在400至600摄氏度之间

冷火焰有什么独特之处。

在国际空间站上观测到的冷焰是球形的，在正常情况下几乎不可能在地球上重现我们大多数人可能没有意识到这一点，但重力在地球火焰燃烧现象中起着重要作用当人们点燃火焰时，火焰周围的气体会被加热通过对流，密度较小的热气会上升，吸入更冷更新鲜的空气，从而保持火焰持续燃烧较轻的热气和较轻的冷空气之间的推拉效应产生了明显的泪滴状火焰在太空环境中，没有重力产生密度梯度，这解释了为什么会形成球形火焰

同时，冷火焰无法获得氧气供应，因此可以使用外部调节器，如风扇来增加火焰这种可控的氧气流产生微弱的蓝色火焰，燃料完全燃烧形成一氧化碳和甲醛，没有任何残留的烟灰在规定的条件下，冷火焰的形状略有不同

如果我们仔细观察蜡烛的火焰，我们可以发现两种类型的火焰:外部蓝色火焰和内部黄色火焰原因是氧气含量和温度不同火焰外层的蓝色区域由于周围新鲜空气的进入，氧气浓度最高，成为火焰中最热的区域这里的燃料处于完全燃烧状态，因此只有二氧化碳和水作为副产品产生

另一方面，黄色区域的温度较低，氧气含量较低，导致燃料燃烧不完全，形成未燃烧的碳粒——烟灰，二氧化碳和水，然后将烟灰碳粒再次加热，形成典型的黄色火焰。

虽然不是很常见，但在地球上可以产生完全蓝色的火焰人们需要做的是给火焰引入足够的氧气像本生灯和焊枪这样的设备，通过仔细调节氧气和燃料的流量，几乎可以产生完全蓝色的火焰

是什么导致空间火焰冷却。

首先，太空火焰变冷是因为它是在太空环境中被点燃的其次，火焰扩散燃烧过程缓慢

在微重力环境下，氧气通过扩散与火焰接触，而不是像地球上的重力一样形成密度梯度，因此这种缓慢的氧气流动大大降低了火焰温度，这高度依赖于火焰中可用的燃料和氧气量由于缺乏辐射和发光的电离化学物质，这些火焰确实会提高环境温度或呈现明亮的火焰

缓慢而低温的火焰看似是安全的标志，但恰恰相反，地球上的火焰是一个快速燃烧的过程，需要持续而快速的氧气流动才能继续燃烧，这样更容易启动和停止如果暂时切断氧气供应，火焰就会熄灭可是，对于冷火焰来说，情况并非如此在燃烧的情况下，这些火焰可以持续很长时间，即使氧气流量有限

事实上，我们对低温火焰和地球以外的火焰燃烧知之甚少。揭示冷焰神秘的化学性质，不仅可以让太空旅行更安全，还可以帮助我们开发高效无烟内燃机！