Onderzoekers hebben aangetoond hoe gas uit ijs komt bij een extreem lage temperatuurindex. Het geeft inzicht in het proces van sterrige geboorte in interstellaire wolken. Japanse en Duitse wetenschappers hebben het mechanisme beschreven waarmee waterstofsulfide wordt uitgestoten als een gas in interstellaire moleculaire wolken. Het wordt chemische desorptie genoemd en is effectiever dan eerder werd gedacht.
Moleculaire wolken zijn zeldzame objecten, maar worden beschouwd als belangrijke plaatsen waar moleculen worden gevormd en ontwikkeld. In koelere en dichtere gebieden met de juiste omstandigheden worden sterren gemaakt. In theorie zouden moleculen, met uitzondering van waterstof en helium, in moleculaire regio's met een 10 K-index in een ijsval op het oppervlak van stof moeten zitten en mogen ze niet vrij rondlopen. Waarnemingen tonen echter het tegenovergestelde aan.
Inzicht in hoe moleculen zich kunnen onderscheiden van stof bij lage temperaturen, is belangrijk voor het verklaren van de ontwikkeling van chemicaliën. De demonstratie toonde aan dat het oplossen van ijsdeeltjes als gevolg van UV-stralen (photodesorptie) een bepaald effect heeft in sommige delen van de massieve wolken. Maar het effect wordt verminderd in donkere en dichtere gebieden waar sterren worden geboren. Wetenschappers hebben gesuggereerd dat in deze gebieden chemische desorptie werkt, waarbij deeltjes worden vrijgegeven met behulp van overtollige energie uit een chemische reactie. Het idee werd 50 jaar geleden voor het eerst voorgesteld, maar het was niet mogelijk om het te bewijzen. De situatie werd besloten om de vertegenwoordigers van de Universiteit van Hokkaido en de Universiteit van Stuttgart te corrigeren.
Met een experimenteel systeem dat amorf vast water bevat bij een temperatuur van 10 K en waterstofsulfide, onderwierpen de onderzoekers de laatste aan de invloed van waterstof en controleerden de reactie met behulp van IR-absorptiespectroscopie. Het bleek dat desorptie wordt veroorzaakt door het contact van waterstof en waterstofsulfide, dus de reactie is chemisch. Ze konden de desorptie kwantificeren en aantonen dat het effect belangrijker was dan ze dachten.
De studie is belangrijk omdat wetenschappers eerst IR-metingen van chemische desorptie hebben uitgevoerd en gedetailleerde beschrijvingen hebben gegeven tijdens de reactie. Informatie biedt de sleutels om de interstellaire zwavelchemie te begrijpen.
