Formação de moléculas orgânicas complexas em nuvens moleculares: acetaldeído, álcool vinílico, ceteno e etanol por meio do processamento "energético" de gelo C2H2

A detecção simultânea de moléculas orgânicas na forma C2HnO, como ceteno (CH2CO), acetaldeído (CH3CHO) e etanol (CH3CH2OH), em regiões iniciais de formação de estrelas oferece dicas de história química compartilhada.

Várias rotas de reação foram propostas e verificadas experimentalmente sob várias condições interestelares para explicar as vias de formação envolvidas. Mais notavelmente, o processamento não energético de gelo C2H2 com radicais OH e átomos de H mostrou fornecer rotas de formação para ceteno, acetaldeído, etanol e álcool vinílico (CH2CHOH) ao longo da sequência de formação de H2O nas superfícies dos grãos.

Neste trabalho, o esquema de formação não energética é ampliado com medições laboratoriais focadas na contraparte energética, induzida por raios cósmicos que penetram no manto de gelo rico em H2O. O foco aqui está na radiólise H+ de análogos de gelo interestelar C2H2:H2O a 17 K. Experimentos de ultra-alto vácuo foram realizados para investigar a química da radiólise H+ de 200 keV de gelos C2H2:H2O pré-depositados, tanto como geometrias mistas quanto em camadas. A espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier foi utilizada para monitorar espécies recém-formadas in situ em função da dose de energia acumulada (ou fluência de H+). As atribuições espectrais de infravermelho (IR) são confirmadas em experimentos de marcação de isótopos usando H218O.

O processamento energético do gelo C2H2:H2O não só resulta na formação de hidrocarbonetos (semi-) saturados (C2H4 e C2H6) e poliinos, bem como cumulenos (C4H2 e C4H4), mas também forma eficientemente COMs contendo O, incluindo vinil álcool, ceteno, acetaldeído e etanol, para os quais são derivadas a seção transversal da reação e a composição do produto. Uma clara transição da composição do produto, de espécies pobres em H para espécies ricas em H, é observada em função da dose de energia acumulada.

K.-J. Chuang, G. Fedoseev, C. Scirè, GA Baratta, C. Jager, Th. Henning, H. Linnartz, ME Introdução

Comentários: 14 páginas, 7 figuras, 2 tabelas Temas: Astrofísica das Galáxias (astro-ph.GA); Astrofísica Solar e Estelar (astro-ph.SR); Física Química (physics.chem-ph)Citar como: arXiv:2104.09434 [astro-ph.GA] (ou arXiv:2104.09434v1 [astro-ph.GA] para esta versão)Histórico de envioDe: Ko-Ju Chuang [v1] Mon , 19 de abril de 2021 16:28:37 UTC (1.344 KB) https://arxiv.org/abs/2104.09434Astrobiologia, Astroquímica,

Cofundador da SpaceRef, Explorers Club Fellow, ex-NASA, Away Teams, Jornalista, Espaço e Astrobiologia, Alpinista caduco.