Каждый день в атмосферу Земли поступают тонны загрязняющих веществ и парниковых газов, постепенно накапливающихся в воздухе. Однако по меньшей мере часть этих загрязнителей вступает в реакцию с находящимся в воздухе гидроксид-ионом (ОН – ), который тем самым удаляет из атмосферы диоксид серы, оксиды азота и другие вредные газы.

Ранее химики считали, что главным катализатором реакции, в ходе которой в атмосфере образуются гидроксид-ионы, является солнечный свет, или реакция должна протекать в присутствии металлов. Однако международная группа исследователей из Франции, США, Швейцарии, Китая и Израиля обнаружила, что ничего из этого на самом деле не нужно: гидроксид-ионы могут выделяться даже в темноте из чистейшей воды.

Чтобы понять, как это происходит, ученые изучили химические процессы в сосудах, наполненных водой и воздухом или только водой, отследив образование гидроксид-ионов с помощью особого флюоресцентного вещества, излучающего свет при реакции с нужными ионами. Оказалось, что и на свете, и в темноте гидроксид-ионы образуются в сосудах с водой и воздухом одинаково быстро, а вот в сосудах только с водой их образование шло гораздо медленнее.

По всей вероятности, это происходит не за счет воздействия фотонов света на молекулы воды, а под влиянием слабого электрического поля, образующегося на разделе сред между воздухом и водой, то есть на поверхности водных капель. Поскольку такие капли распространены в тропосфере повсеместно, этот межфазный источник гидроксид-ионов должен оказывать существенное влияние на химический состав и качество воздуха, климат и здоровье людей.

Теперь ученые готовятся к экспериментам в реальной атмосфере в разных частях света, чтобы скорректировать модели загрязнения и оценить масштабы самоочищения воздушной оболочки Земли.