星間物質におけるCOM異性体の存在比の観測結果は、ガスの化学と物理、そして最終的には分子雲の歴史に関する貴重な情報を提供する。
低温コアにおけるc-HCOOH酸の含有量は、c-HCOOH異性体の量のわずか6%に過ぎず、その起源は不明である。本稿では、HCOOHとHCO+やNH3などの非常に豊富な分子が関与する循環過程において、c-HCOOHとt-HCOOHが破壊および逆生成されることで、暗黒分子雲にc-HCOOHが存在することを説明する。
我々は、高度な第一原理計算手法を用いて、c-HCOOHおよびt-HCOOHの環状分解／生成経路におけるポテンシャルエネルギー分布を計算した。全体的な反応速度定数と分岐係数は、遷移状態理論と典型的な星間物質条件下におけるマスター方程式の形式に基づいて計算された。
気相中でHCO+と反応してHCOOHが分解すると、HC(OH)2+カチオンの3つの異性体が生成される。最も一般的なカチオンは、第2段階でNH3などの他の一般的な星間物質分子と反応し、c-HCOOHとt-HCOOHに再生される。このメカニズムは、暗黒分子雲におけるc-HCOOHの生成を説明する。このメカニズムを考慮すると、t-HCOOHに対するc-HCOOHの割合は25.7%であった。
観測された6%を説明するために、ギ酸カチオンの破壊に関する追加のメカニズムを検討することを提案する。本研究で提案する逐次酸塩基（SAB）メカニズムは、星間物質に非常に一般的な分子の高速プロセスを伴う。
したがって、ギ酸（HCOOH）は、暗黒分子雲の条件下で我々が提案したような変化を起こす可能性が高い。これは、星間物質（ISM）における有機分子の異性化に関する新しいアプローチであり、ISMで発見された有機分子の異性体間の関係性を解明しようとする試みである。
ジョン・ガルシア、アイサスン・ヒメネス・セラ、ホセ・カルロス・コルチャド、ジャーメイン・モルペセレス、アントニオ・マルティネス・エナレス、ビクター・M・リビラ、ローラ・コルツィ、ヘスス・マーティン・ペインテッド
主題: 銀河天体物理学 (astro-ph.GA)、化学物理学 (physics.chem-ph) 引用: arXiv:2301.07450 [astro-ph.GA] (またはこのバージョン arXiv:2301.07450v1 [astro-ph.GA] ) コミット履歴: Juan Garcia de la Concepción [v1] 2023年1月18日(水) 11:45:25 UTC (1909 KB) https://arxiv.org/abs/2301.07450 宇宙生物学、宇宙化学
SpaceRefの共同創設者、エクスプローラーズ・クラブ会員、元NASA職員、訪問団員、ジャーナリスト、宇宙飛行士、宇宙生物学者、障害を持つ登山家。