|
Разгадали тайну пропажи космической серы
|
|
|
|
На протяжении десятилетий астрохимики искали атомы серы в космосе и находили на удивление мало этого элемента, который является ключевым компонентом жизни. Новое исследование может указать на то, где она скрывается.
|
|
|
|
Международная команда исследователей, включающая Райана Фортенберри, астрохимика из Университета Миссисипи, Ральфа Кайзера, профессора химии Гавайского университета в Маноа, и Самера Гозема, компьютерного химика из Университета штата Джорджия, опубликовала свои исследования в журнале Nature.
|
|
|
|
"Сероводород присутствует повсюду: это продукт работы угольных электростанций, он влияет на кислотные дожди, изменяет уровень рН в океанах и выделяется из вулканов", - сказал Фортенберри. "Если мы лучше поймем, на что способна химия серы, то коммерциализация технологий, которая может быть результатом этого, может быть осуществлена только на основе фундаментальных знаний".
|
|
|
|
Сера является 10-м по распространенности элементом во Вселенной и считается жизненно важным химическим элементом для планет, звезд и жизни на них. Отсутствие молекулярной серы в космосе было загадкой в течение многих лет.
|
|
|
|
"Наблюдаемое количество серы в плотных молекулярных облаках на три порядка меньше, чем прогнозируемое содержание в газовой фазе", — сказал Кайзер.
|
|
|
|
|
|
|
Возможно, ответ кроется в межзвездном льду.
|
|
|
|
В холодных областях космоса сера может образовывать две различные стабильные конфигурации: октасернистые короны, которые представляют собой группу из восьми атомов серы, образующих кольцеобразные короны, и полисульфаны, цепочки атомов серы, связанные водородом. Эти молекулы могут образовываться на крупинках ледяной пыли, удерживая серу в твердой форме.
|
|
|
|
"Если вы используете, например, космический телескоп Джеймса Уэбба, вы получаете определенную сигнатуру на определенных длинах волн для кислорода, углерода, азота и так далее", - сказал Фортенберри. "Но когда вы делаете это с серой, это не работает, и мы не знаем, почему в ней недостаточно молекулярной серы.
|
|
|
|
"Эта работа показывает, что наиболее распространенные формы серы, о которых мы уже знаем, вероятно, являются тем местом, где сера скрывается".
|
|
|
|
Исследования Кайзера и Фортенберри показали, что эти богатые серой молекулы могут быть в изобилии обнаружены в ледяных областях межзвездного пространства, что дает астрономам потенциальную дорожную карту для решения загадки серы.
|
|
|
|
"Лабораторное моделирование межзвездных условий, подобное этому исследованию, позволяет выявить возможные запасы серосодержащих молекул, которые могут образовываться на межзвездных льдах", – сказал Кайзер. "Затем астрономы могут использовать полученные результаты и искать эти молекулы полисульфана в межзвездной среде с помощью радиотелескопов, которые затем переходят в газовую фазу в областях звездообразования".
|
|
|
|
Причина, по которой серу так трудно найти, заключается в том, что образуемые ею связи постоянно меняются, переходя от коронок к цепочкам и множеству других составов.
|
|
|
|
"Она никогда не сохраняет прежнюю форму", - говорит Фортенберри. "Это похоже на вирус — когда он движется, он меняется".
|
|
|
|
Работа исследователей выявляет возможные стабильные конфигурации, которые астрономы могут искать во Вселенной.
|
|
|
|
"Что мне нравится в астрохимии, так это то, что она заставляет вас задавать сложные вопросы, а затем находить творческие решения", - сказал Фортенберри. "И эти сложные вопросы и творческие решения могут иметь значительные, непреднамеренные положительные последствия".
|
|
|
|
Источник
|
