В течение десятилетий астрохимики вели поиски атомов серы в космическом пространстве и констатировали неожиданно низкое содержание этого элемента, играющего важную роль в поддержании жизни. Новое исследование Международная группа ученых обнародовала результаты исследования, которое может помочь установить местонахождение объекта в журнале Nature Communications.
«Сероводород присутствует повсеместно: он образуется в процессе эксплуатации угольных электростанций, оказывает влияние на кислотные дожди, изменяет кислотность океанов и выделяется во время извержений вулканов», — отметил Фортенберри, автор исследования.
Сера — 10-й по распространённости элемент во Вселенной, он играет ключевую роль в формировании планет, звёзд и поддерживает жизнь. Недостаток молекулярной серы в космическом пространстве долгое время оставался неразрешенной загадкой. «Замеченное количество серы в плотных молекулярных облаках значительно меньше, чем ожидалось в газовой фазе», — заявил Кайзер, один из авторов исследования.
В условиях низких температур, характерных для холодных регионов космоса, сера способна формировать две устойчивые структуры: октасульфидные короны, состоящие из восьми атомов серы, расположенных в форме кольца, и полисульфаны — цепи атомов серы, соединённые водородом. Такие соединения могут возникать на ледяных частицах пыли, переводя серу в твёрдое состояние.
«Используя космический телескоп Джеймс Уэбб, можно зафиксировать сигналы на конкретных длинах волн, указывающих на наличие кислорода, углерода, азота и других элементов, — отметил Фортенберри. Однако, при анализе серы, результаты оказываются не соответствующими, и причина недостатка молекулярной серы остаётся невыясненной. Новое исследование предполагает, что наиболее известные формы серы, вероятно, и являются теми, в которых она присутствует в скрытой форме».
Обилие молекул, содержащих серу, вероятно, присутствует в холодных областях межзвёздного пространства, что предоставляет астрономам шанс разрешить так называемую «серную загадку». Кайзер отметил, что моделирование условий, характерных для межзвёздной среды, позволяет определить потенциальные запасы серосодержащих молекул, способных формироваться на межзвёздных льдах. В дальнейшем, по его словам, астрономы смогут использовать эти данные для поиска полисульфанов в межзвёздной среде с помощью радиотелескопов, когда они переходят в газообразное состояние в областях звездообразования».
Обнаружить серу довольно сложно из-за изменчивости связей, которые она формирует: они могут быть в виде колец, цепочек и множества других структур. «Она не сохраняет постоянной формы, — отметил Фортенберри. — Она подобна вирусу – перемещается и трансформируется. Меня привлекает в астрохимии то, что она побуждает к постановке сложных вопросов и поиску нестандартных подходов. И эти вопросы с решениями могут привести к существенным, неожиданным позитивным результатам».
[Фото: graphic by John McCustion/University Marketing and Communications ]