Соединения серы для астрохимии и астробиологии изучают ученые ТПУ

| 983

Фундаментальные свойства молекул соединений серы — их структуру и внутреннюю динамику — изучают ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из Германии и Украины. Совместный проект коллектива поддержан фондом немецкого автомобильного концерна «Фольксваген». Полученные данные о соединениях серы можно будет использовать для экологического контроля состояния атмосферы Земли, а также для исследований космоса.

Фото: rwspace.ru

Сера — необходимый элемент для жизни и обязательный элемент питания растений на Земле. Но сегодня одним из главных источников серы на планете стали техногенные выбросы предприятий нефтяной, металлургической и других отраслей промышленности. Соединения серы токсичны, поэтому данные о них важны для мониторинга состояния атмосферы.

Кроме того, соединение серы с водородом было одним из основных ингредиентов химического «бульона», из которого на планете когда-то зародилась жизнь. И ученые уделяют особое внимание планетам и другим космическим объектам, где удается обнаружить необходимые для жизни элементы, в том числе и соединения серы.

«Мы изучаем фундаментальные свойства молекул, к ним относятся структура и внутренняя динамика, то есть как внутри молекулы движутся атомы.

Эта информация позволяет предсказать практически все химические и физические свойства веществ, так как молекула — мельчайший носитель свойств вещества. Единственный путь получить эту информацию — исследовать спектры молекул — совокупность частот, на которых вещество поглощает или испускает свет. Нет ни одной молекулы с одинаковыми спектрами. И здесь важна точность — чем точнее вы определите спектры, тем точнее сможете прогнозировать свойства вещества. Благодаря современным технологиям мы можем получать все новую и более точную информацию о спектрах», — говорит профессор Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Олег Уленеков.

Именно спектры молекул дают исследователям космоса информацию о температуре, скорости, давлении, химическом составе планет и других космических объектов.

В рамках этого проекта коллектив работает с такими соединениями серы, как оксид серы SO2, сероводород H2S, тиоформальдегид H2CS, некоторые органические соединения, в которые входит сера, и их изотопологи — молекулы, различающиеся только по изотопному составу. Также ученые работают с изотопами, в том числе и с редко встречающимся в природе изотопом сера-36.

«Мы уже опубликовали ряд статей в рамках этого проекта, в частности по спектрам оксида серы S16O2. Также нам удалось первыми зарегистрировать и объяснить наличие в средней инфракрасной области спектра такого вещества, как H236S.

Ранее его регистрировали только в длинноволновом диапазоне. Наши данные пополнят мировую “копилку знаний” о спектрах, которой пользуются ученые в самых разных областях. И конечно, они особенно важны для исследователей космоса, ведь для них спектры — это один из основных источников информации о далеких объектах», — отмечает профессор.

В частности, эти данные можно использовать в исследованиях далеких объектов орбитальными инфракрасными телескопами. Они способны наблюдать за далекими объектами не только сквозь облака пыли и препятствия, но и замечать даже очень холодные объекты.

Добавим, над этим проектом ученые Томского политеха работают вместе с коллегами из Технического университета Брауншвейга (Германия), Национального технического университета «Харьковский политехнический институт» и Института радиофизики и электроники НАНУ.