Publicerad 15 oktober 2022 kl 14.12
Inrikes. Syret spelar en avgörande roll för allt levande på jorden, en stor del bildas i biologiska processer. Nu har forskare vid Göteborgs universitet hittat bevis för att svaveldioxid kan brytas isär och bilda syremolekyler. Det kan förklara förekomsten av syre i atmosfärerna på flera av Jupiters månar.
Gilla artikeln på Facebook
Hur uppkom syre? Den huvudsakliga förklaringen är via den biologiska processen fotosyntes som utvecklades av cyanobakterier, vilket startade den stora oxidationshändelsen för cirka två miljarder år sedan.
Forskare har sedan länge insett att även icke-biologiska processer bidrar – men på jorden dominerar fotosyntesen. På andra himlakroppar där sådana bakterier inte finns kan syret förklaras av icke-biologiska processer.
Nu har forskare vid Göteborgs universitet lyckas hitta en ny möjlig, icke-biologisk väg, att bilda syre ur svaveldioxid. Molekylen finns i atmosfären på många himlakroppar och stora mängder kan skjutas ut vid vulkanutbrott.
När svaveldioxidmolekylen träffas av strålning, från till exempel solen, av en viss energimängd så kan molekylen joniseras till en tvåfaldig plusladdning. Den kan då anta en linjär form med de två syreatomerna på rad och svavelatomen på ena sidan. Före jonisering har svaveldioxid en form som påminner om vattenmolekylens ”Musse Pigg”-formation.
– Vid dubbeljoniseringen försvinner två av elektronerna som är en del av molekylens bindning och det brukar vanligen innebära att vinklarna mellan atomerna i molekylen ändras. Men i det här fallet inträffar så kallad roaming, det vill säga att atomerna byter plats och molekylen intar en helt ny form, säger Måns Wallner, doktorand i fysik, i ett utskick.
När roamingen väl har skett så är molekylbindningen så svag att svavelatomen kan lämna och kvar finns en enkel positivladdad syremolekyl O2+, som därefter neutraliseras genom att ta emot en elektron från en annan gasmolekyl. Detta förlopp kan förklara hur syre har bildats i atmosfären på flera av Jupiters månar som Io, Europa och Ganymedes, trots avsaknaden av biologiskt liv.
– Vi föreslår även i vår vetenskapliga rapport att det här sker naturligt på jorden, säger Raimund Feifel, professor i atom- och molekylfysik och medförfattare till rapporten som publicerats i augustinumret av Science Advances.