Astrochemiker entdecken versteckte Schwefelvorkommen im Weltraum

LONDON (IT BOLTWISE) – Eine neue Studie von Astrochemikern hat möglicherweise das Rätsel um das fehlende Schwefel im Weltraum gelöst. Jahrzehntelang suchten Astronomen in den dunklen Wolken, in denen Sterne geboren werden, nach Schwefel und fanden nur wenig. Nun deutet eine Laborstudie darauf hin, dass sich das fehlende Schwefel in komplexen Schwefelmolekülen versteckt, die in eisigen Körnern eingeschlossen sind.

Astrochemiker haben möglicherweise das Rätsel um das fehlende Schwefel im Weltraum gelöst. Jahrzehntelang suchten Astronomen in den dunklen Wolken, in denen Sterne geboren werden, nach Schwefel und fanden nur wenig. Nun deutet eine Laborstudie darauf hin, dass sich das fehlende Schwefel in komplexen Schwefelmolekülen versteckt, die in eisigen Körnern eingeschlossen sind.

Die sogenannte Schwefelknappheit ist nicht gering. In dichten Wolken kann der gemessene Schwefel um den Faktor 1.000 geringer sein als die Modelle für das Gas vorhersagen, was Forscher in mehreren Studien verblüfft hat. Laut Ralf Kaiser, Professor für Chemie an der Universität von Hawaii in Manoa, ist die beobachtete Menge an Schwefel in dichten Molekülwolken im Vergleich zu den vorhergesagten Gasphasenmengen um drei Größenordnungen geringer.

Die Studie zeigt, wie Schwefelwasserstoff auf eisigem Staub bei extrem niedrigen Temperaturen in zwei Familien von Molekülen, Polysulfane und Oktaschwefel, umgewandelt werden kann. Die Experimente berichten, dass ein erheblicher Teil des Schwefelwasserstoffs im Laufe der Lebensdauer von Wolken in Schwefelverbindungen mit höherer Masse umgewandelt wird, einschließlich eines messbaren Ertrags an S8-Ringen, die in der thermodynamisch stabilen Kronenform vorliegen.

In Eissurveys war Kohlenoxidsulfid (OCS) der zuverlässigste Schwefelmarker. Tatsächlich ist OCS derzeit die einzige sicher nachgewiesene schwefelhaltige Spezies in interstellaren Eiskörpern, was unterstreicht, warum ein Großteil des Schwefelbudgets nicht erfasst wurde. Frühe Spektren des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) zeigten festes OCS und sogar Hinweise auf Schwefeldioxid, aber nicht den Großteil des fehlenden Schwefels.

Die neue Studie geht noch weiter, indem sie schätzt, dass die Taurus-Molekülwolke im Laufe der Lebensdauer der Wolke eine Menge Oktaschwefel ansammeln könnte, die Hunderten von Erdmassen entspricht, wenn ähnliche Chemie im großen Maßstab abläuft. Diese Perspektive verbindet interstellare Eiskörper mit dem Materialbestand, den junge Planetensysteme erben können.

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