Bildung komplexer organischer Moleküle in Molekülwolken: Acetaldehyd, Vinylalkohol, Keten und Ethanol durch die „energetische“ Verarbeitung von C2H2-Eis

Der gleichzeitige Nachweis organischer Moleküle der Form C2HnO, wie Keten (CH2CO), Acetaldehyd (CH3CHO) und Ethanol (CH3CH2OH), in Richtung früher Sternentstehungsregionen bietet Hinweise auf eine gemeinsame chemische Geschichte.

Zur Erklärung der beteiligten Bildungswege wurden mehrere Reaktionswege vorgeschlagen und unter verschiedenen interstellaren Bedingungen experimentell verifiziert. Am bemerkenswertesten ist, dass die nichtenergetische Verarbeitung von C2H2-Eis mit OH-Radikalen und H-Atomen Bildungswege für Keten, Acetaldehyd, Ethanol und Vinylalkohol (CH2CHOH) entlang der H2O-Bildungssequenz auf Kornoberflächen bietet.

In dieser Arbeit wird das nichtenergetische Bildungsschema durch Labormessungen erweitert, die sich auf das energetische Gegenstück konzentrieren, das durch kosmische Strahlung induziert wird, die den H2O-reichen Eismantel durchdringt. Der Schwerpunkt liegt hier auf der H+-Radiolyse interstellarer C2H2:H2O-Eisanaloga bei 17 K. Ultrahochvakuumexperimente wurden durchgeführt, um die 200 keV H+-Radiolysechemie von präabgelagertem C2H2:H2O-Eis sowohl in gemischter als auch in geschichteter Geometrie zu untersuchen. Mithilfe der Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie wurden neu gebildete Spezies in situ als Funktion der akkumulierten Energiedosis (oder H+-Fluenz) überwacht. Die Infrarotspektralzuordnungen (IR) werden durch Isotopenmarkierungsexperimente mit H218O weiter bestätigt.

Die energetische Verarbeitung von C2H2:H2O-Eis führt nicht nur zur Bildung von (halb-)gesättigten Kohlenwasserstoffen (C2H4 und C2H6) und Polyinen sowie Cumulenen (C4H2 und C4H4), sondern es werden auch effizient O-haltige COMs, einschließlich Vinyl, gebildet Alkohol, Keten, Acetaldehyd und Ethanol, für die der Reaktionsquerschnitt und die Produktzusammensetzung abgeleitet werden. Als Funktion der akkumulierten Energiedosis wird ein deutlicher Übergang der Zusammensetzung des Produkts von H-armen zu H-reichen Spezies beobachtet.

K.-J. Chuang, G. Fedoseev, C. Scirè, GA Baratta, C. Jager, Th. Henning, H. Linnartz, ME Einführung

Kommentare: 14 Seiten, 7 Abbildungen, 2 TabellenThemen: Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA); Sonnen- und Sternastrophysik (astro-ph.SR); Chemische Physik (physics.chem-ph)Zitieren als: arXiv:2104.09434 [astro-ph.GA] (oder arXiv:2104.09434v1 [astro-ph.GA] für diese Version)EinreichungsverlaufVon: Ko-Ju Chuang [v1] Mo , 19. April 2021 16:28:37 UTC (1.344 KB)https://arxiv.org/abs/2104.09434Astrobiologie, Astrochemie,

SpaceRef-Mitbegründer, Explorers Club Fellow, Ex-NASA, Auswärtsteams, Journalist, Weltraum- und Astrobiologie, ehemaliger Bergsteiger.