まったく新しい種類の「反応性の高い」化学物質が地球の大気中に見られます

科学者たちは、地球の大気中に、人間の健康や地球の気候に脅威を与える可能性のある新しいタイプの非常に反応性の高い物質を発見しました。

コペンハーゲン大学の研究者は、三酸化炭素(3つの酸素原子が互いに結合した化合物)が大気条件下で形成されることを実証しました。

三酸化物は過酸化物よりもさらに反応性が高く、2つの酸素原子が互いに結合しているため、反応性が高く、可燃性で爆発性が高いことがよくあります。

過酸化物は私たちの周りの空気中に存在することが知られており、三酸化物はおそらく大気中にも存在すると予測されていましたが、これまで明確に証明されたことはありませんでした。

「これは私たちが今達成したことです」とコペンハーゲン大学化学科のHenrikGrumKjærgaard教授は言います。

「私たちが発見した化合物の種類は、その構造が独特です。 そして、それらは非常に酸化性であるため、私たちがまだ明らかにしていない多くの影響をもたらす可能性が最も高いです。

科学者たちは、地球の大気中に、人間の健康や地球の気候に脅威を与える可能性のある新しいタイプの非常に反応性の高い物質を発見しました

化合物が大気中で酸化されると、それらはしばしばOHラジカルと反応し、通常は新しいラジカルを形成します。 このラジカルが酸素と反応すると、過酸化物(ROO)と呼ばれる第3のラジカルが形成され、これがOHラジカルと反応して、三酸化水素(ROOOH)を形成します。 反応:ROO+OH→ROOOH

化合物が大気中で酸化されると、それらはしばしばOHラジカルと反応し、通常は新しいラジカルを形成します。 このラジカルが酸素と反応すると、過酸化物(ROO)と呼ばれる第3のラジカルが形成され、これがOHラジカルと反応して、三酸化水素(ROOOH)を形成します。 反応:ROO+OH→ROOOH

ハイドロトリオキシドがどのように形成されるか

化合物が大気中で酸化されると、それらはしばしばOHラジカルと反応し、通常は新しいラジカルを形成します。

このラジカルが酸素と反応すると、過酸化物(ROO)と呼ばれる第3のラジカルが形成され、これがOHラジカルと反応して、三酸化水素(ROOOH)を形成します。

反応:ROO+OH→ROOOH

彼らが検出した特定の三酸化物(ハイドロトリオキシド(ROOOH)と呼ばれる)は、まったく新しいクラスの化合物です。

ハイドロトリオキシドは、2種類のラジカル(少なくとも1つの不対電子を含む分子)間の反応で形成されます。

実験室での実験–室温および1バールの空気圧でフリージェットフローチューブを使用し、非常に感度の高い質量分析計と組み合わせて–研究者は、イソプレンを含むいくつかの既知の広く放出された物質の大気分解中に三酸化水素が形成されることを実証しましたおよび硫化ジメチル。

イソプレンは、大気中に最も頻繁に放出される有機化合物の1つです。 それは多くの植物や動物によって生産されており、そのポリマーは天然ゴムの主成分です。

この研究は、放出されたすべてのイソプレンの約1パーセントがハイドロトリオキシドに変わることを示しています。

しかし、研究者たちは、ほとんどすべての化合物が大気中でヒドロトリオキシドを形成すると予想しており、それらの寿命は数分から数時間の範囲であると推定しています。

これにより、他の多くの大気中の化合物と反応するのに十分な安定性が得られます。

研究者らは、大気中の三酸化水素の濃度は1立方センチメートルあたり約1,000万であると推定しています。

それに比べて、OHラジカル(大気中で最も重要な酸化剤の1つ)は、1立方センチメートルあたり約100万の濃度で見られます。

「直接観察することで、これらの化合物が実際に大気中で形成され、驚くほど安定しており、ほとんどすべての化合物から形成されていることを示すことができます」と化学科の博士課程の学生であるJingChenは述べています。研究の著者。

「今、すべての憶測は止められなければならない。」

フリージェットフロー実験の実験室でのセットアップ。これは、三酸化水素(ROOOH)の形成も大気条件下で行われるという最初の直接的な証拠を提供しました。

フリージェットフロー実験の実験室でのセットアップ。これは、三酸化水素(ROOOH)の形成も大気条件下で行われるという最初の直接的な証拠を提供しました。

研究チームは、ハイドロトリオキシドがエアロゾルと呼ばれる小さな空中浮遊粒子に浸透する可能性が高いと主張しています。これは健康に害を及ぼし、呼吸器疾患や心臓血管疾患を引き起こす可能性があります。

「それらはエアロゾルに入る可能性が最も高く、そこで新しい効果を持つ新しい化合物を形成します」とKjærgaard教授は述べています。

「エアロゾルには、吸入すると有害な新しい物質が形成されることは容易に想像できます。 しかし、これらの潜在的な健康への影響に対処するには、さらなる調査が必要です。

研究者によると、ハイドロトリオキシドが生成されるエアロゾルの数に影響を与える可能性も高く、それが気候に影響を及ぼします。

「太陽光はエアロゾルによって反射および吸収されるため、これは地球の熱収支、つまり地球が吸収して宇宙に送り返す太陽光の比率に影響を与えます」と共著者で博士号は説明しました。 学生のEvaR.Kjærgaard。

「エアロゾルが物質を吸収すると、それらは成長して雲の形成に寄与し、それは地球の気候にも影響を及ぼします。」

研究者たちは、三酸化水素の発見が、科学者が私たちが放出する化学物質の影響についてもっと学ぶのに役立つことを望んでいます。

「ほとんどの人間の活動は、化学物質の大気への放出につながります」と、共著者でポスドクのクリスタン・H・モラーは述べています。

「したがって、私たちの行動が将来大気にどのように影響するかを予測できるようにするためには、大気化学を決定する反応の知識が重要です。」

Kjærgaard教授は次のように付け加えました。

「しかし、化合物が形成されて一定期間生きているという証拠があるという事実は、それらの効果をより的を絞って研究し、危険であることが判明した場合に対応することが可能であることを意味します。」

この研究はジャーナルScienceに掲載されました。

月は何十億年もの間、地球の大気から水を吸い上げてきたのかもしれません

月は何十億年もの間、地球の大気から水を吸い上げ、それをクレーターの奥深くに氷として蓄えていた可能性がある、と新しい研究が発見しました。

アラスカ大学フェアバンクス校の研究によると、水を構成するイオンは、地球の磁気圏の一部を通過するときに月に引き込まれます。

これは、35億年前の小惑星からの爆撃や、酸素と水素イオンを運ぶ太陽風など、他の疑わしい方法に追加されます。

チームは、地球の大気から逃げた月に最大840立方マイルの表面パーマフロストまたは地下液体水があると推定しています。これは、地球上で8番目に大きい湖である北米のヒューロン湖を満たすのに十分です。

筆頭著者であるGuntherKletetschka教授によるこの研究は、基地の主要なターゲットである月の北極と南極の水に関する研究の増加に追加されています。

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