Як таємнича молекула допоможе охолодити землю
Відео: 13 Речей, які Ми Використовуємо Неправильно
Невловима молекула в земній атмосфері може надати істотну допомогу в охолодженні планети. Молекули називаються бірадікали криг (названі на честь німецького хіміка Рудольфа криг (Rudolf Criegee)), у них короткий життєвий цикл, і вони утворюються в атмосфері Землі, коли озон вступає в реакцію з алкенами (група органічних сполук).
Хоча вчені знали про їхнє існування протягом багатьох десятиліть, вони не могли досі безпосередньо досліджувати процес вступу молекул в реакцію з іншими атмосферними сполуками, які забруднюють повітря, а саме: діоксид азоту і двоокис сірки.
Відео: Хмари змінюють клімат: як хмари впливають на зміну температури - Джаспер Керкбі
Вчені використовували новий метод для створення в лабораторних умовах молекул криг, а потім провели експеримент щодо вступу їх в реакцію з декількома атмосферними сполуками. Вони виявили, що результатом реакції із забруднювачами є вироблення аерозолів, дрібних частинок, які відображають сонячні випромінювання назад у космос, причому швидкість відображення набагато вище, ніж передбачалося раніше.
"З огляду на той факт, що 90 відсотків алкенов в атмосфері, які виробляють ці молекули," приходять "з земних екосистем, це говорить про те, що екосистеми борються зі змінами клімату більш ефективно ніж ми думали", - говорить співавтор дослідження Карл Персіваль (Carl Percival), атмосферне хімік в університеті Манчестера в Великобританії. "Найважливіше послання для людства полягає в тому, що ми повинні захистити екосистеми, які ми залишили без уваги".
Персіваль зазначив, що вчені поки що не готові використовувати дані молекули для генерування більшої кількості аерозолів з метою охолодження планети. Головне, за його словами, це збереження екосистем.
Вимірювання бірадікали
У 1949 році хімік криг припустив, що коли озон вступає в реакцію з вуглеводнями, такими як алкени, формуються бірадікали - реактивні молекули, між якими відсутні хімічні зв`язки. Ці бірадікали, імовірно, відіграють істотну роль при видаленні забруднюючих речовин з нижніх шарів атмосфери (цей процес називається окисленням), а також при формуванні вторинних органічних аерозолів (первинні аерозолі "приходять" з таких джерел як бризки морської води або пил, в той час, як вторинні аерозолі - це результат реакції атмосферних газів).
Незважаючи на численні теоретичні дослідження і непрямі вимірювання бірадікали, у вчених були великі труднощі з тим, щоб безпосередньо вивчити їх взаємодію з ключовими атмосферними сполуками.
"Реакції проходять дуже швидко, і дуже швидко зникають, тому вчені не можуть зробити відповідні вимірювання", - говорить Персіваль. Щоб вирішити цю проблему він і його колеги створили в лабораторних умовах найпростішу молекулу криг, формальдегід азоту.
Потім дослідники додали до молекули кілька атмосферних забруднювачів (діоксид азоту, сірчаний газ, оксид азоту) і виміряли реакцію. Вони виявили, що реакція молекул з азотної та сірчаної двоокисом газу стався несподівано швидко, тим самим давши вченим зрозуміти, що молекули криг дуже ефективні при видаленні забруднюючих речовин з атмосфери.
Все тільки починається
Джордж Марстон (George Marston), хімік з університету Редінга в Великобританії, який не брав участі в дослідженні, також був вкрай здивований швидкістю реакції. "Отримані результати дійсно несподівані, але справа в тому, що дані молекули ніколи раніше так докладно не вивчалися, тому важко було припустити результат експерименту".
Марстон підкреслює, що дане дослідження може серйозно вплинути на розуміння атмосферного окислення, процесу, за допомогою якого можна видаляти забруднюючі речовини з атмосфери і вплинути на клімат Землі.
