De waargenomen abundantieverhoudingen van COM-isomeren in het interstellair medium leveren waardevolle informatie op over de chemie en natuurkunde van gassen en, uiteindelijk, over de geschiedenis van de moleculaire wolk.
Het gehalte aan c-HCOOH-zuur in de koude kern bedraagt ​​slechts 6% van de hoeveelheid c-HCOOH-isomeer, waarvan de oorsprong onbekend blijft. Hier verklaren we de aanwezigheid van c-HCOOH in donkere moleculaire wolken door de vernietiging en anti-vorming van c-HCOOH en t-HCOOH tijdens een cyclisch proces waarbij HCOOH en zeer overvloedige moleculen zoals HCO+ en NH3 betrokken zijn.
We hebben een geavanceerde ab initio-methode gebruikt om de potentiële energieverdeling van de cyclische afbraak-/vormingspaden van c-HCOOH en t-HCOOH te berekenen. De globale snelheidsconstanten en vertakkingsfactoren werden berekend op basis van de overgangstoestandstheorie en de vorm van de mastervergelijking onder typische ISM-omstandigheden.
De afbraak van HCOOH door reactie met HCO+ in de gasfase leidt tot drie isomeren van het HC(OH)2+ kation. De meest voorkomende kationen kunnen in een tweede stap reageren met andere veelvoorkomende ISM-moleculen zoals NH3 om c-HCOOH en t-HCOOH weer te vormen. Dit mechanisme verklaart de vorming van c-HCOOH in donkere moleculaire wolken. Rekening houdend met dit mechanisme, bedroeg het aandeel c-HCOOH ten opzichte van t-HCOOH 25,7%.
Om de waargenomen 6% te verklaren, stellen we voor om aanvullende mechanismen voor de vernietiging van het HCOOH-kation te overwegen. Het in dit werk voorgestelde sequentiële zuur-base (SAB)-mechanisme omvat een snel proces van moleculen dat zeer gebruikelijk is in ISM.
Daarom zal HCOOH waarschijnlijk de door ons voorgestelde transformatie ondergaan onder de omstandigheden van een donkere moleculaire wolk. Dit is een nieuwe benadering binnen de isomerisatie van organische moleculen in het interstellair medium (ISM), die mogelijk de relaties tussen de isomeren van organische moleculen in het ISM kan verklaren.
John Garcia, Isascun Jimenez-Serra, Jose Carlos Corchado, Germaine Molpeceres, Antonio Martinez-Henares, Victor M. Rivilla, Laura Colzi, Jesus Martin-Painted
Onderwerp: Galactische astrofysica (astro-ph.GA), Chemische fysica (physics.chem-ph) Geciteerd als: arXiv:2301.07450 [astro-ph.GA] (of deze versie arXiv:2301.07450v1 [astro-ph.GA] ) Commitgeschiedenis door: Juan Garcia de la Concepción [v1] woensdag 18 januari 2023 11:45:25 UTC (1909 KB) https://arxiv.org/abs/2301.07450Astrobiologie, astrochemie
Medeoprichter van SpaceRef, lid van de Explorers Club, ex-NASA-medewerker, lid van een bezoekersgroep, journalist, astronaut en astrobioloog, bergbeklimmer met een beperking.