Astrochemie: Neues Licht auf das Rätsel des fehlenden Schwefels im Weltraum

OXFORD / LONDON (IT BOLTWISE) – Seit Jahrzehnten suchen Astrochemiker nach Schwefelatomen im Weltraum und finden überraschend wenig von diesem lebenswichtigen Element. Eine neue Studie könnte nun darauf hinweisen, wo sich der Schwefel versteckt hat.

Astrochemiker haben lange gerätselt, warum Schwefel, das zehnthäufigste Element im Universum und ein wesentlicher Bestandteil des Lebens, im Weltraum so selten zu finden ist. Eine internationale Forschergruppe, darunter Ryan Fortenberry von der University of Mississippi, Ralf Kaiser von der University of Hawaii und Samer Gozem von der Georgia State University, hat nun in der Fachzeitschrift Nature eine Studie veröffentlicht, die neue Erkenntnisse liefert.

Schwefel ist in vielen irdischen Prozessen allgegenwärtig, von der Emission aus Kohlekraftwerken bis hin zu vulkanischen Ausbrüchen. Dennoch bleibt seine Präsenz im Weltraum ein Rätsel. Kaiser erklärt, dass die beobachtete Menge an Schwefel in dichten Molekülwolken um drei Größenordnungen geringer ist als die vorhergesagten Gasphasenmengen. Die Antwort könnte im interstellaren Eis liegen.

In kalten Regionen des Weltraums kann Schwefel stabile Molekülformen wie Oktaschwefelkronen und Polysulfane bilden, die auf eisigen Staubkörnern entstehen und Schwefel in festen Formen binden. Diese Entdeckungen könnten Astronomen helfen, das Schwefelrätsel zu lösen, indem sie diese Moleküle in der interstellaren Materie aufspüren.

Die Forscher nutzten Simulationen von interstellaren Bedingungen, um mögliche Schwefelverbindungen zu identifizieren, die auf interstellarem Eis entstehen können. Diese Ergebnisse könnten Astronomen helfen, diese Moleküle mit Radioteleskopen in Sternentstehungsgebieten zu entdecken, sobald sie in die Gasphase sublimiert sind.

Ein Grund, warum Schwefel schwer zu finden ist, liegt in der ständigen Veränderung seiner Bindungen, die von Kronen zu Ketten und anderen Formationen wechseln. Fortenberry vergleicht dies mit einem Virus, das sich ständig verändert. Die Arbeit der Forscher identifiziert stabile Konfigurationen, nach denen Astronomen im Universum suchen können.

Fortenberry betont, dass die Astrochemie dazu zwingt, schwierige Fragen zu stellen und kreative Lösungen zu finden, die oft unerwartete positive Konsequenzen haben. Die Entdeckung der Schwefelkronen könnte Wissenschaftler in die richtige Richtung lenken, um das Rätsel des fehlenden Schwefels im Weltraum zu lösen.

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