C60巴克球分子
星際空間中存在一種「巴克球」，它是一種完全由碳組成的中空分子，呈現足球形狀。長期以來，科學家對其形成機制感到困惑。美國亞利桑那大學的研究人員最近在《天體物理學雜誌快報》上發表報告，宣稱他們解開了這種神秘分子的形成機制。
「巴克球」的正式分子名稱是碳60，由60個碳原子組成，這些碳原子組織成五元和六元環。幾十年來，研究人員一直認為星際空間只散布著輕質分子，比如單原子，兩個原子的分子，偶爾還有九個或十個原子的分子。幾年前，天文學家檢測到太空中存在大量的碳60和碳70分子。
研究人員驚訝地發現它們是由純碳組成的。在實驗室中，C60是通過將諸如石墨之類的純碳源組合在一起製成的。在太空中，在行星狀星雲中檢測到了C60，這是垂死的恆星的碎片。該環境中每個碳分子約有10000個氫分子。
天體生物學和化學博士生雅各布·伯納爾說：「任何氫都會破壞巴克球的合成。如果有一盒球，每10000個氫球中就有一個碳，並且不斷搖動它們，那麼有60個碳粘在一起的可能性有多大呢？這是不太可能的。」
透射電子顯微鏡模擬星雲環境
利用材料成像和表征設施的透射電子顯微鏡，伯納爾團隊模擬行星狀星雲環境，開始研究星際碳60的形成原因。
該團隊與美國能源部阿貢國家實驗室合作，該實驗室的透射電子顯微鏡能夠研究材料的輻射響應。他們將碳化矽（一種常見的星塵形式）放置在透射電子顯微鏡的低壓環境中，使其經受高達1830華氏度(998.8攝氏度)的溫度，並用高能氙離子進行輻照。如果他們觀察到矽脫落並暴露出純碳，那麼他們的假設將得到驗證。
天文學，化學和生物化學教授露西·齊里斯說：「果然，矽脫落了，在碳六元環中留下了一層碳。然後當晶粒表面不平整時，會形成五元和六元環，並形成與C60直徑匹配的球形結構。因此，我們認為我們看到了C60。」
星際空間的巴克球分子
這項研究證明，C60來源於恆星垂死產生的碳化矽粉塵，然後受到高溫，衝擊波和高能粒子的撞擊，從表面上滲出矽並留下碳。這些大分子之所以分散，是因為垂死的恆星將其物質噴射到星際介質（恆星之間的空間）中，從而解釋了它們在行星狀星雲之外的存在。巴克球面對輻射非常穩定，即使在惡劣的太空環境下也能存活數十億年。
伯納爾說，這些發現的意義無限的。如果這種機制能形成C60，則可能形成各種碳納米結構。而且，它們都被認為是僅在實驗室中製成的一種合成材料，但星際空間似乎正在使它們自然形成。」
巴克球發現之前，碳的同素異形體的只有石墨、鑽石、無定形碳。自然存在的C60極大地拓展了碳的同素異形體的數目。C60獨特的化學和物理性質以及在技術方面潛在的應用，引起了科學家們強烈的興趣，尤其是在材料科學、電子學和納米技術方面。