کشف نوع کاملا جدیدی از یک ماده‌ شیمیایی در جو زمین

“تری‌اکسیدها” حتی از پراکسیدها(peroxides) هم واکنش پذیرتر هستند. “پراکسیدها” دو اتم اکسیژن متصل به یکدیگر دارند و این ترکیب آنها را بسیار واکنش‌پذیر و اغلب قابل اشتعال و انفجار می‌کند.

می‌دانیم که “پراکسیدها” در هوای اطراف ما وجود دارند و پیش‌بینی می‌شد که احتمالاً “تری‌اکسیدها” نیز در جو زمین وجود داشته باشند، اما این موضوع تا به حال هرگز به صورت قطعی اثبات نشده بود.

پروفسور “هنریک گروم”(Henrik Grum Kjærgaard) از گروه شیمی دانشگاه کپنهاگ می‌گوید: این چیزی است که ما اکنون به آن دست یافته‌ایم.

نوع ترکیباتی که ما کشف کرده‌ایم از نظر ساختار منحصر به فرد هستند و از آنجایی که آنها بسیار اکسنده هستند، به احتمال زیاد اثرات زیادی به همراه خواهند داشت که ما هنوز آنها را کشف نکرده‌ایم.

تری‌اکسیدهای خاصی که آنها شناسایی کرده‌اند، “هیدروتری اکسید”(Hydrotrioxide) نام دارند و یک گروه کاملاً جدید از ترکیبات شیمیایی هستند.

“هیدروتری‌اکسیدها” به دنبال واکنش بین دو نوع رادیکال یعنی مولکول‌هایی که دستکم یک الکترون جفت نشده دارند، تشکیل می‌شوند.

در آزمایش‌های انجام شده، محققان نشان دادند که “هیدروتری‌اکسیدها” در طول تجزیه جوی چندین ماده شناخته‌ شده از جمله “ایزوپرن”(isoprene) و “دی متیل سولفید”(dimethyl sulfide) تشکیل می‌شوند.

“ایزوپرن‌ها” یکی از رایج‌ترین ترکیبات آلی هستند که در جو منتشر می‌شود. این ماده توسط بسیاری از گیاهان و حیوانات تولید می‌شود و پلیمرهای آن جزء اصلی لاستیک طبیعی هستند.

این مطالعه نشان می‌دهد که تقریباً یک درصد از کل “ایزوپرن” آزاد شده در جو به “هیدروتری‌اکسید” تبدیل می‌شود.

با این حال، محققان انتظار دارند که تقریباً تمامی ترکیبات شیمیایی موجود در جو به “هیدروتری‌اکسید” تبدیل شوند و تخمین می‌زنند که طول عمر آن‌ها از چند دقیقه تا چند ساعت متغیر است. این باعث می‌شود که آنها به اندازه کافی پایدار باشند تا با بسیاری از ترکیبات جوی دیگر واکنش نشان دهند.

محققان تخمین می‌زنند که غلظت “هیدروتری‌اکسیدها” در جو تقریباً ۱۰ میلیون در هر سانتی‌متر مکعب باشد.

در مقایسه باید گفت که غلظت رادیکال‌های OH که یکی از مهم‌ترین اکسیدان‌های جو هستند، حدود یک میلیون در هر سانتی‌متر مکعب است.

“جینگ چن”(Jing Chen)، دانشجوی دکترا در دپارتمان شیمی و نویسنده دوم این مقاله می‌گوید: اکنون می‌توانیم از طریق مشاهده مستقیم نشان دهیم که این ترکیبات در اتمسفر تشکیل می‌شوند، به طرز شگفت‌آوری پایدار هستند و تقریباً از تمامی ترکیبات شیمیایی تشکیل شده‌اند. اکنون باید تمامی حدس و گمان‌ها به پایان برسد.

تیم تحقیقاتی ادعا می‌کند که “هیدروتری‌اکسیدها” احتمالاً می‌توانند به ذرات ریز معلق در هوا، معروف به “آئروسل‌ها”(aerosols)، نفوذ کنند و خطری برای سلامتی ایجاد کنند و منجر به بیماری‌های تنفسی و قلبی عروقی شوند.

پروفسور “گروم” می‌گوید: آنها به احتمال زیاد وارد ذرات معلق در هوا خواهند شد، و در آنجا ترکیبات جدیدی با اثرات جدید تشکیل می‌دهند.

به راحتی قابل تصور است که مواد جدیدی که در ذرات معلق در هوا تشکیل می‌شود در صورت استنشاق مضر هستند. اما تحقیقات بیشتری برای رسیدگی به این اثرات بالقوه بر سلامتی مورد نیاز است.

به گفته محققان، احتمال زیادی وجود دارد که “هیدروتری‌اکسیدها” بر تعداد ذرات معلق در هوا نیز تأثیر بگذارند، که به نوبه خود بر آب و هوا تأثیر می‌گذارد.

یکی از نویسندگان این مقاله توضیح داد: از آنجا که نور خورشید توسط ذرات معلق در هوا بازتاب و جذب می‌شود، این موضوع بر تعادل حرارتی زمین تأثیر می‌گذارد. هنگامی که ذرات معلق در هوا مواد را جذب می‌کنند، رشد کرده و به تشکیل ابرها کمک می‌کنند، این موضوع بر آب و هوای زمین نیز تأثیر می‌گذارد.

محققان امیدوارند که کشف “هیدروتری‌اکسیدها” به دانشمندان در درک بهتر تأثیر مواد شیمیایی که ما منتشر می‌کنیم، کمک کند.

“کریستن اچ. مولر”(Kristan H. Møller )، یکی از نویسندگان این مقاله می‌گوید: بیشتر فعالیت‌های انسان منجر به انتشار مواد شیمیایی در جو زمین می‌شود. بنابراین، اگر بخواهیم پیش‌بینی کنیم که چگونه اعمال‌مان بر جو زمین در آینده اثر می‌گذارد، آگاهی از واکنش‌هایی که ترکیبات شیمیایی جو را تعیین می‌کنند، اهمیت دارد.

پروفسور “گروم” افزود: این ترکیبات همیشه وجود داشته‌اند و ما فقط از آنها اطلاعی نداشتیم. اما اینکه ما اکنون شواهدی داریم که نشان می‌دهد این ترکیبات برای مدت زمان مشخصی تشکیل شده و باقی می‌مانند، به این معنا است که می‌توان تأثیر آنها را به صورت هدفمندتر بررسی کرد و در صورت خطرناک بودن پاسخی برای آن در نظر گرفت.

این مطالعه در مجله “ساینس”(Science) منتشر شده است.