سال‌هاست که دانشمندان در حال بررسی شیمی کیهان، به‌دنبال گوگرد در فضا می‌گردند، اما تنها چیزی که یافته‌اند این است که مقدار آن بسیار کمتر از حد انتظار به نظر می‌رسد. اما اکنون یک تحقیق جدید ممکن است نشان دهد که این عنصر حیاتی کجا پنهان شده است.
تیمی جهانی از محققان، شامل رایان فورتنبری (Ryan Fortenberry)، یک اخترشیمی‌دان از دانشگاه میسیسیپی؛ رالف کایزر (Ralf Kaiser)، استاد شیمی از دانشگاه هاوایی در مانوا؛ و سامر گُزم (Samer Gozem)، یک شیمیدان محاسباتی از دانشگاه ایالتی جورجیا، یافته‌های خود را در مجله نیچر منتشر کرده‌اند.
راز گوگرد در فضا
فورتنبری می‌گوید:
سولفید هیدروژن همه‌جا هست: این ماده محصول نیروگاه‌های زغال‌سنگ سوز است، بر باران اسیدی تأثیر می‌گذارد، سطح pH اقیانوس‌ها را تغییر می‌دهد و از آتشفشان‌ها خارج می‌شود. اگر ما درک بهتری از کاری که شیمی گوگرد می‌تواند انجام دهد به‌دست آوریم، تجاری‌سازی تکنولوژیک که می‌تواند از آن حاصل شود، تنها با یک پایه از دانش اساسی محقق خواهد شد.
گوگرد دهمین عنصر فراوان در جهان است و نقشی اساسی در شیمی سیارات، ستارگان و موجودات زنده دارد. با این حال، هنگامی که اخترشناسان به‌دنبال گوگرد مولکولی در فضا می‌گردند، به‌طور مداوم با کمبود مقدار زیادی از آن روبه‌رو می‌شوند.
کایزر می‌گوید:
مقدار مشاهده‌شده گوگرد در ابرهای مولکولی چگال، در مقایسه با فراوانی‌های پیش‌بینی‌شده در فاز گازی، سه مرتبه بزرگی کمتر است. یک توضیح احتمالی به سمت یخ‌های میان‌ستاره‌ای اشاره می‌کند.
سرنخ‌های پنهان در یخ‌های میان‌ستاره‌ای
در مناطق سرد میان ستارگان، اتم‌های گوگرد می‌توانند خود را در دو ساختار پایدار سازماندهی کنند. یکی اوکتاسولفور (octasulfur) است که در آن هشت اتم گوگرد حلقه‌هایی تاج‌مانند تشکیل می‌دهند. دیگری دسته‌ای از مولکول‌ها به نام پلی‌سولفان (polysulfanes) است که در آن زنجیره‌هایی از اتم‌های گوگرد توسط اتم‌های هیدروژن به هم متصل شده‌اند. این اشکال می‌توانند روی سطوح دانه‌های غبار یخی توسعه یابند و به این ترتیب، گوگرد را به‌طور مؤثر در مواد جامد حبس کنند.
فورتنبری می‌گوید:
اگر از تلسکوپ فضایی جیمز وب استفاده کنید، در طول‌موج‌های خاصی برای اکسیژن، کربن، نیتروژن و غیره، یک امضای مشخص به‌دست می‌آورید. اما وقتی این کار را برای گوگرد انجام می‌دهید، امضایش خارج از قاعده است و ما نمی‌دانیم چرا گوگرد مولکولی کافی وجود ندارد.
این کار نشان می‌دهد که رایج‌ترین اشکال گوگرد که ما از قبل می‌شناسیم، احتمالاً جایی است که گوگرد در آن پنهان شده است.
تحقیقات کایزر و فورتنبری نشان داد که این مولکول‌های سرشار از گوگرد ممکن است در مناطق یخی فضای میان‌ستاره‌ای فراوان باشند و نقشه‌ای بالقوه برای حل معمای گوگرد به اخترشناسان ارائه دهند.
کایزر می‌گوید:
شبیه‌سازی‌های آزمایشگاهی شرایط میان‌ستاره‌ای مانند این مطالعه، فهرستی احتمالی از مولکول‌های حاوی گوگرد را کشف می‌کند که می‌توانند روی یخ‌های میان‌ستاره‌ای تشکیل شوند. سپس اخترشناسان می‌توانند از این نتایج استفاده کرده و به‌دنبال این مولکول‌های پلی‌سولفان در محیط میان‌ستاره‌ای از طریق رادیوتلسکوپ‌ها بگردند، پس از اینکه در مناطق ستاره‌زا به فاز گازی تصعید شدند.
ماهیت گریزان گوگردِ تغییرشکل‌دهنده
دلیل اینکه پیدا کردن گوگرد بسیار دشوار بوده این است که پیوندهایی که تشکیل می‌دهد همیشه در حال تغییر هستند، از تاج به زنجیره و انواع دیگری از ترکیبات.
فورتنبری می‌گوید:
این ماده هرگز شکل ثابتی را حفظ نمی‌کند. این کمی شبیه یک ویروس است – همانطور که حرکت می‌کند، تغییر می‌کند.
کار محققان پیکربندی‌های پایدار ممکنی را شناسایی می‌کند که اخترشناسان می‌توانند در جهان به‌دنبال آن‌ها بگردند.
راه‌حل‌های خلاقانه با تأثیر کیهانی
فورتنبری افزود:
چیزی که من در مورد اخترشیمی دوست دارم این است که شما را مجبور می‌کند سؤالات سخت بپرسید، سپس شما را مجبور می‌کند راه‌حل‌های خلاقانه پیدا کنید. و این سؤالات سخت و راه‌حل‌های خلاقانه می‌توانند پیامدهای مثبت و پیش‌بینی‌نشده‌ای داشته باشند.
منبع: Scitechdaily
