I rapporti di abbondanza osservati degli isomeri del COM nel mezzo interstellare forniscono informazioni preziose sulla chimica e la fisica dei gas e, in definitiva, sulla storia della nube molecolare.
Il contenuto di acido c-HCOOH nel nucleo freddo è solo il 6% della quantità dell'isomero c-HCOOH, la cui origine rimane sconosciuta. Qui spieghiamo la presenza di c-HCOOH nelle nubi molecolari oscure con la distruzione e l'antiformazione di c-HCOOH e t-HCOOH durante un processo ciclico che coinvolge HCOOH e molecole molto abbondanti come HCO+ e NH3.
Abbiamo utilizzato un metodo ab initio avanzato per calcolare la distribuzione dell'energia potenziale dei percorsi di formazione/decomposizione ciclica di c-HCOOH e t-HCOOH. Le costanti di velocità globali e i fattori di ramificazione sono stati calcolati sulla base della teoria dello stato di transizione e della forma dell'equazione master in condizioni tipiche del mezzo interstellare.
La distruzione dell'acido formico (HCOOH) per reazione con HCO+ in fase gassosa porta alla formazione di tre isomeri del catione HC(OH)2+. I cationi più comuni possono reagire con altre molecole comuni del mezzo interstellare, come l'NH3, in una seconda fase per riformare l'acido formico cristallino (c-HCOOH) e l'acido formico terz-cristallino (t-HCOOH). Questo meccanismo spiega la formazione di c-HCOOH nelle nubi molecolari scure. Tenendo conto di questo meccanismo, la proporzione di c-HCOOH rispetto a t-HCOOH è risultata pari al 25,7%.
Per spiegare il 6% osservato, proponiamo di considerare meccanismi aggiuntivi per la distruzione del catione HCOOH. Il meccanismo acido-base sequenziale (SAB) proposto in questo lavoro coinvolge un processo rapido di molecole molto comuni nel mezzo interstellare.
Pertanto, è probabile che l'acido formico (HCOOH) subisca la trasformazione da noi proposta in condizioni di nube molecolare oscura. Questo rappresenta un approccio innovativo nell'ambito dell'isomerizzazione delle molecole organiche nel mezzo interstellare, potenzialmente in grado di spiegare le relazioni tra gli isomeri delle molecole organiche presenti nel mezzo interstellare.
John Garcia, Isascun Jimenez-Serra, Jose Carlos Corchado, Germaine Molpeceres, Antonio Martinez-Henares, Victor M. Rivilla, Laura Colzi, Jesus Martin-Painted
Soggetto: Astrofisica galattica (astro-ph.GA), Fisica chimica (physics.chem-ph) Citato come: arXiv:2301.07450 [astro-ph.GA] (o questa versione arXiv:2301.07450v1 [astro-ph.GA] ) Cronologia dei commit di: Juan Garcia de la Concepción [v1] Mercoledì 18 gennaio 2023 11:45:25 UTC (1909 KB) https://arxiv.org/abs/2301.07450Astrobiologia, astrochimica
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