Formation de molécules organiques complexes dans des nuages ​​moléculaires : acétaldéhyde, alcool vinylique, cétène et éthanol via le traitement « énergétique » de la glace C2H2

La détection simultanée de molécules organiques de la forme C2HnO, telles que le cétène (CH2CO), l'acétaldéhyde (CH3CHO) et l'éthanol (CH3CH2OH), vers les premières régions de formation d'étoiles offre des indices d'une histoire chimique commune.

Plusieurs voies de réaction ont été proposées et vérifiées expérimentalement dans diverses conditions interstellaires pour expliquer les voies de formation impliquées. Plus particulièrement, il a été démontré que le traitement non énergétique de la glace C2H2 avec des radicaux OH et des atomes H fournit des voies de formation du cétène, de l'acétaldéhyde, de l'éthanol et de l'alcool vinylique (CH2CHOH) le long de la séquence de formation de H2O à la surface des grains.

Dans ce travail, le schéma de formation non énergétique est étendu avec des mesures en laboratoire axées sur la contrepartie énergétique, induite par les rayons cosmiques pénétrant le manteau de glace riche en H2O. L'accent est mis ici sur la radiolyse H+ des analogues de glace interstellaire C2H2:H2O à 17 K. Des expériences sous ultra-vide ont été réalisées pour étudier la chimie de radiolyse H+ à 200 keV de glaces C2H2:H2O prédéposées, à la fois sous forme de géométries mixtes et en couches. La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier a été utilisée pour surveiller in situ les espèces nouvellement formées en fonction de la dose d'énergie accumulée (ou fluence H+). Les attributions spectrales infrarouges (IR) sont en outre confirmées dans des expériences de marquage isotopique utilisant du H218O.

Le traitement énergétique de la glace C2H2:H2O entraîne non seulement la formation d'hydrocarbures (semi-) saturés (C2H4 et C2H6) et de polyynes ainsi que de cumulènes (C4H2 et C4H4), mais il forme également efficacement des COM contenant de l'O, notamment du vinyle. l'alcool, le cétène, l'acétaldéhyde et l'éthanol, pour lesquels la section efficace de réaction et la composition du produit sont dérivées. Une nette transition de composition du produit, des espèces pauvres en H aux espèces riches en H, est observée en fonction de la dose d'énergie accumulée.

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

Commentaires : 14 pages, 7 figures, 2 tableauxMatières : Astrophysique des Galaxies (astro-ph.GA) ; Astrophysique Solaire et Stellaire (astro-ph.SR) ; Physique chimique (physics.chem-ph)Citer comme : arXiv :2104.09434 [astro-ph.GA] (ou arXiv :2104.09434v1 [astro-ph.GA] pour cette version)Historique des soumissionsDe : Ko-Ju Chuang [v1] Mon , 19 avril 2021 16:28:37 UTC (1 344 Ko)https://arxiv.org/abs/2104.09434Astrobiologie, Astrochimie,

Co-fondateur de SpaceRef, membre du Explorers Club, ex-NASA, équipes extérieures, journaliste, espace et astrobiologie, grimpeur périmé.