Tỷ lệ dồi dào của các đồng phân COM quan sát được trong môi trường liên sao cung cấp thông tin quý giá về hóa học và vật lý của khí, và cuối cùng là lịch sử của đám mây phân tử.
Hàm lượng axit c-HCOOH trong lõi lạnh chỉ chiếm 6% lượng đồng phân c-HCOOH, nguồn gốc của nó vẫn chưa được biết. Ở đây, chúng tôi giải thích sự hiện diện của c-HCOOH trong các đám mây phân tử tối bằng sự phân hủy và hình thành ngược của c-HCOOH và t-HCOOH trong một quá trình tuần hoàn liên quan đến HCOOH và các phân tử rất dồi dào như HCO+ và NH3.
Chúng tôi đã sử dụng phương pháp ab initio tiên tiến để tính toán sự phân bố năng lượng tiềm năng của các con đường phân hủy/hình thành theo chu kỳ của c-HCOOH và t-HCOOH. Các hằng số tốc độ toàn cục và hệ số phân nhánh được tính toán dựa trên lý thuyết trạng thái chuyển tiếp và dạng phương trình chủ đạo trong điều kiện môi trường liên sao điển hình.
Sự phân hủy HCOOH do phản ứng với HCO+ trong pha khí dẫn đến ba đồng phân của cation HC(OH)2+. Các cation phổ biến nhất có thể phản ứng với các phân tử ISM phổ biến khác như NH3 trong bước thứ hai để tạo thành c-HCOOH và t-HCOOH. Cơ chế này giải thích sự hình thành c-HCOOH trong các đám mây phân tử tối. Xét đến cơ chế này, tỷ lệ c-HCOOH so với t-HCOOH là 25,7%.
Để giải thích tỷ lệ 6% quan sát được, chúng tôi đề xuất xem xét các cơ chế bổ sung cho sự phá hủy cation HCOOH. Cơ chế axit-bazơ tuần tự (SAB) được đề xuất trong công trình này liên quan đến một quá trình nhanh chóng của các phân tử rất phổ biến trong môi trường liên sao.
Do đó, HCOOH có khả năng trải qua quá trình chuyển hóa mà chúng tôi đề xuất trong điều kiện đám mây phân tử tối. Đây là một phương pháp tiếp cận mới trong quá trình đồng phân hóa các phân tử hữu cơ trong môi trường liên sao, có khả năng giải thích mối quan hệ giữa các đồng phân của các phân tử hữu cơ được tìm thấy trong môi trường liên sao.
John Garcia, Isascun Jimenez-Serra, Jose Carlos Corchado, Germaine Molpeceres, Antonio Martinez-Henares, Victor M. Rivilla, Laura Colzi, Jesus Martin-Painted
Chủ đề: Vật lý thiên văn thiên hà (astro-ph.GA), Vật lý hóa học (physics.chem-ph) Được trích dẫn là: arXiv:2301.07450 [astro-ph.GA] (hoặc phiên bản này arXiv:2301.07450v1 [astro-ph.GA] ) Lịch sử cam kết bởi: Juan Garcia de la Concepción [v1] Thứ Tư, ngày 18 tháng 1 năm 2023 11:45:25 UTC (1909 KB) https://arxiv.org/abs/2301.07450 Sinh học vũ trụ, hóa học vũ trụ
Đồng sáng lập SpaceRef, thành viên Câu lạc bộ Nhà thám hiểm, cựu nhân viên NASA, thành viên nhóm khách mời, nhà báo, phi hành gia và nhà sinh vật học vũ trụ, nhà leo núi khuyết tật.