Исследователи показали, как газ выходит из льда при крайне низком температурном показателе. Это обеспечивает понимание процесса звездного рождения в межзвездных облаках. Японские и немецкие ученые описали механизм, с помощью которого сероводород выделяется в виде газа в межзвездных молекулярных облаках. Его называют химической десорбцией, и он более эффективен, чем думали ранее.
Молекулярные облака – редкие объекты, но считаются важными участками, где формируются и эволюционируют молекулы. В более прохладных и плотных областях с правильными условиями создаются звезды. В теории, в молекулярных областях при показателе в 10 К все молекулы, кроме водорода и гелия, должны пребывать в ледяной ловушке на поверхности пыли, а не перемещаться свободно вокруг. Однако наблюдения показывают обратное.
Осознание того, как молекулам удается выделяться из пыли при низких температурах, важно для объяснения развития химических веществ. Демонстрация показала, что растворение ледяных частичек из-за УФ-лучей (фотодесорбция) имеет определенное влияние в некоторых частях массивных облаков. Но эффект снижается в более темных и плотных участках, где рождаются звезды.
Ученые предположили, что в этих областях срабатывает химическая десорбция, высвобождающая частички с использованием избыточной энергии из химической реакции. Впервые идею предложили 50 лет назад, но доказать не удавалось. Ситуацию решили исправить представители Университета Хоккайдо и Университета Штутгарта.
Применив экспериментальную систему, вмещающую аморфную твердую воду при температуре 10 К и сероводород, исследователи подвергли последний влиянию водорода и контролировали реакцию с помощью ИК-абсорбционной спектроскопии. Оказалось, десорбция вызвана контактом водорода и сероводорода, поэтому реакция является химической. Им удалось количественно оценить десорбцию и показать, что эффект более значительный, чем считали.
Исследование важно, потому что ученые впервые провели ИК-измерения химической десорбции и предоставили детальные описания во время реакции. Информация дает ключи к пониманию межзвездной химии серы.