I rapporti di abbondanza osservati degli isomeri COM nell'ISM forniscono informazioni preziose sulla chimica e sulla fisica dei gas e, in ultima analisi, sulla storia della nube molecolare.
Il contenuto dell'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 scure attraverso la distruzione e l'anti-formazione 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 degradazione/formazione 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 principale in condizioni tipiche di ISM.
La distruzione di 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 ISM comuni, come NH3, in un secondo passaggio, per riformare c-HCOOH e 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 era del 25,7%.
Per spiegare il 6% osservato, proponiamo di considerare ulteriori meccanismi per la distruzione del catione HCOOH. Il meccanismo acido-base sequenziale (SAB) proposto in questo lavoro coinvolge un processo rapido di molecole molto comuni nell'ISM.
Pertanto, è probabile che HCOOH subisca la trasformazione da noi proposta in condizioni di nube molecolare scura. Si tratta di un approccio innovativo nell'ambito dell'isomerizzazione delle molecole organiche nell'ISM, che potenzialmente cerca di spiegare le relazioni tra gli isomeri delle molecole organiche presenti nell'ISM.
John Garcia, Isascun Jimenez-Serra, Jose Carlos Corchado, Germaine Molpeceres, Antonio Martinez-Henares, Victor M. Rivilla, Laura Colzi, Jesus Martin-Painted
Argomento: 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 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
Co-fondatore di SpaceRef, membro dell'Explorers Club, ex-NASA, gruppo di visitatori, giornalista, astronauta e astrobiologo, alpinista disabile.