Formación de moléculas orgánicas complejas en nubes moleculares: acetaldehído, alcohol vinílico, cetena y etanol mediante el procesamiento "energético" del hielo C2H2

La detección simultánea de moléculas orgánicas de la forma C2HnO, como cetena (CH2CO), acetaldehído (CH3CHO) y etanol (CH3CH2OH), en las primeras regiones de formación estelar ofrece indicios de una historia química compartida.

Se han propuesto y verificado experimentalmente varias rutas de reacción en diversas condiciones interestelares para explicar las vías de formación involucradas. Lo más notable es que se demostró que el procesamiento no energético de hielo C2H2 con radicales OH y átomos de H proporciona rutas de formación de cetena, acetaldehído, etanol y alcohol vinílico (CH2CHOH) a lo largo de la secuencia de formación de H2O en las superficies de los granos.

En este trabajo, el esquema de formación no energética se amplía con mediciones de laboratorio centrándose en la contraparte energética, inducida por rayos cósmicos que penetran el manto de hielo rico en H2O. La atención se centra aquí en la radiólisis H+ de análogos de hielo interestelar C2H2:H2O a 17 K. Se realizaron experimentos de vacío ultraalto para investigar la química de la radiólisis H+ a 200 keV de hielos C2H2:H2O predepositados, tanto en geometrías mixtas como en capas. Se utilizó espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier para monitorear in situ las especies recién formadas en función de la dosis de energía acumulada (o fluencia de H+). Las asignaciones espectrales de infrarrojos (IR) se confirman aún más en experimentos de etiquetado de isótopos que utilizan H218O.

El procesamiento energético del hielo C2H2:H2O no sólo da como resultado la formación de hidrocarburos (semi) saturados (C2H4 y C2H6) y poliinos, así como cumulenos (C4H2 y C4H4), sino que también forma eficientemente COM que contienen O, incluido el vinilo. alcohol, cetena, acetaldehído y etanol, para los cuales se derivan la sección transversal de la reacción y la composición del producto. Se observa una clara transición en la composición del producto, de especies pobres en H a especies ricas en H, en función de la dosis de energía acumulada.

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

Comentarios: 14 páginas, 7 figuras, 2 tablasMaterias: Astrofísica de Galaxias (astro-ph.GA); Astrofísica Solar y Estelar (astro-ph.SR); Física química (physics.chem-ph)Citar como: arXiv:2104.09434 [astro-ph.GA] (o arXiv:2104.09434v1 [astro-ph.GA] para esta versión)Historial de envíosDe: Ko-Ju Chuang [v1] Mon , 19 de abril de 2021 16:28:37 UTC (1344 KB)https://arxiv.org/abs/2104.09434Astrobiología, Astroquímica,

Cofundador de SpaceRef, miembro del Explorers Club, ex-NASA, equipos visitantes, periodista, espacio y astrobiología, escalador caído.