Die beobachteten Verhältnisse von COM-Isomeren im interstellaren Medium liefern wertvolle Informationen über die Chemie und Physik von Gasen und letztendlich über die Geschichte von Molekülwolken.
Der Gehalt an c-HCOOH-Säure im kalten Kern beträgt nur 6 % des Gehalts des c-HCOOH-Isomers, und ihr Ursprung ist weiterhin unbekannt. Wir erklären hier das Vorkommen von c-HCOOH in dunklen Molekülwolken durch die Zerstörung und Reduktion von c-HCOOH und t-HCOOH während Zyklen, an denen HCOOH und sehr häufig vorkommende Moleküle wie HCO⁺ und NH₃ beteiligt sind.
Wir verwendeten einen erweiterten Ab-initio-Ansatz zur Berechnung der potenziellen Energieverteilung für die Abbau-/Recyclingwege von c-HCOOH und t-HCOOH. Globale Geschwindigkeitskonstanten und Verzweigungsfaktoren wurden auf Basis der Theorie des Übergangszustands und der Form der Mastergleichung unter typischen Bedingungen des interstellaren Mediums berechnet.
Ameisensäure (HCOOH) wird bei der Reaktion mit HCO⁺ in der Gasphase abgebaut, wobei drei Isomere des HC(OH)₂⁺-Kations entstehen. Die häufigsten Kationen können in einem zweiten Schritt mit anderen im interstellaren Medium (ISM) vorkommenden Molekülen, wie z. B. NH₃, reagieren und so kristalline (c-HCOOH) und tetragonale (t-HCOOH) Verbindungen bilden. Dieser Mechanismus erklärt die Bildung von c-HCOOH in dunklen Molekülwolken. Unter Berücksichtigung dieses Mechanismus betrug der Anteil von c-HCOOH relativ zu t-HCOOH 25,7 %.
Um die berichteten 6 % der Beobachtungen zu erklären, schlagen wir einen zusätzlichen Mechanismus für die Zerstörung des HCOOH-Kations vor. Der in dieser Arbeit vorgeschlagene sequentielle Säure-Base-Mechanismus (SAB-Mechanismus) beinhaltet einen schnellen Prozess von Molekülen, die im interstellaren Medium sehr häufig vorkommen.
Daher ist es wahrscheinlich, dass HCOOH unter den Bedingungen dunkler Molekülwolken den von uns vorgeschlagenen Übergang durchläuft. Dies ist ein neuartiger Ansatz im Bereich der Isomerie organischer Moleküle im interstellaren Medium (ISM) und könnte dazu beitragen, die Beziehungen zwischen den im ISM vorkommenden Isomeren organischer Moleküle zu erklären.
John Garcia, Iascen Jimenez-Serra, Jose Carlos Colchado, Germaine Morpeceres, Antonio Martinez-Henares, Victor M. Rivera, Laura Corzi, Jesus Martin-Painde
Themen: Galaktische Astrophysik (astro-ph.GA), Chemische Physik (physical.chem-ph) Zitiert als: arXiv:2301.07450 [astro-ph.GA] (oder diese Version arXiv:2301.07450v1 [astro-ph.GA] ) Commit-Historie von: Juan Garcia de la Concepción [v1] Mittwoch, 18. Januar 2023, 11:45:25 UTC (1909 KB) https://arxiv.org/abs/2301.07450 Astrobiologie, Astrochemie
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