Formazione di molecole organiche complesse in nubi molecolari: acetaldeide, alcol vinilico, chetene ed etanolo tramite la lavorazione "energetica" del ghiaccio C2H2

Il rilevamento simultaneo di molecole organiche della forma C2HnO, come chetene (CH2CO), acetaldeide (CH3CHO) ed etanolo (CH3CH2OH), verso le prime regioni di formazione stellare offre indizi di una storia chimica condivisa.

Sono stati proposti e verificati sperimentalmente diversi percorsi di reazione in varie condizioni interstellari per spiegare i percorsi di formazione coinvolti. In particolare, è stato dimostrato che il trattamento non energetico del ghiaccio C2H2 con radicali OH e atomi di H fornisce percorsi di formazione di chetene, acetaldeide, etanolo e alcol vinilico (CH2CHOH) lungo la sequenza di formazione di H2O sulle superfici dei grani.

In questo lavoro, lo schema di formazione non energetica viene esteso con misurazioni di laboratorio focalizzate sulla controparte energetica, indotta dai raggi cosmici che penetrano nel mantello di ghiaccio ricco di H2O. L'attenzione qui è sulla radiolisi H+ degli analoghi del ghiaccio interstellare C2H2:H2O a 17 K. Sono stati eseguiti esperimenti in ultra-alto vuoto per studiare la chimica della radiolisi H+ a 200 keV dei ghiacci C2H2:H2O predepositati, sia come geometrie miste che stratificate. La spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier è stata utilizzata per monitorare in situ le specie appena formate in funzione della dose di energia accumulata (o fluenza di H+). Le assegnazioni spettrali dell'infrarosso (IR) sono ulteriormente confermate negli esperimenti di etichettatura degli isotopi utilizzando H218O.

L'elaborazione energetica del ghiaccio C2H2:H2O non solo dà luogo alla formazione di idrocarburi (semi-)saturi (C2H4 e C2H6) e poliini, nonché cumuleni (C4H2 e C4H4), ma forma anche in modo efficiente COM contenenti O, compreso il vinile alcol, chetene, acetaldeide ed etanolo, da cui si derivano la sezione trasversale della reazione e la composizione del prodotto. Si osserva una chiara transizione della composizione del prodotto, da specie povere di H a specie ricche di H, in funzione della dose di energia accumulata.

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

Commenti: 14 pagine, 7 figure, 2 tavoleArgomenti: Astrofisica delle Galassie (astro-ph.GA); Astrofisica Solare e Stellare (astro-ph.SR); Fisica chimica (fisica.chem-ph)Citare come: arXiv:2104.09434 [astro-ph.GA] (o arXiv:2104.09434v1 [astro-ph.GA] per questa versione)Cronologia inviiDa: Ko-Ju Chuang [v1] Mon , 19 aprile 2021 16:28:37 UTC (1.344 KB)https://arxiv.org/abs/2104.09434Astrobiologia, Astrochimica,

Co-fondatore di SpaceRef, Explorers Club Fellow, ex NASA, squadre di trasferta, giornalista, spazio e astrobiologia, scalatore decaduto.