성간물질에서 관찰되는 유기 분자 이성질체의 비율은 기체의 화학적, 물리적 특성, 그리고 궁극적으로 분자 구름의 역사에 대한 귀중한 정보를 제공합니다.
차가운 핵에서 c-HCOOH 산의 함량은 c-HCOOH 이성질체의 함량의 6%에 불과하며, 그 기원은 아직 알려지지 않았습니다. 본 연구에서는 HCOOH와 HCO+ 및 NH3와 같은 매우 풍부한 분자들이 관여하는 순환 과정에서 c-HCOOH와 t-HCOOH가 파괴되고 환원됨으로써 암흑 분자 성운에 c-HCOOH가 존재한다고 설명합니다.
본 연구에서는 확장된 ab initio 접근법을 사용하여 c-HCOOH 및 t-HCOOH 분해/순환 경로에 대한 잠재 에너지 분포를 계산했습니다. 전이 상태 이론과 일반적인 성간 물질 조건에서의 마스터 방정식 형태를 기반으로 전역 속도 상수와 분기 인자를 계산했습니다.
기체 상태에서 HCOOH는 HCO+와 반응하여 HC(OH)2+ 양이온의 세 가지 이성질체를 생성하며 분해됩니다. 가장 흔한 양이온은 두 번째 단계에서 NH3와 같은 성간 물질의 다른 일반적인 분자와 반응하여 c-HCOOH와 t-HCOOH로 전환될 수 있습니다. 이 메커니즘은 암흑 분자 성운에서 c-HCOOH가 생성되는 과정을 설명합니다. 이 메커니즘을 고려하면 t-HCOOH에 대한 c-HCOOH의 비율은 25.7%입니다.
보고된 6%의 관측 결과를 설명하기 위해, 본 연구에서는 HCOOH 양이온의 파괴에 대한 추가적인 메커니즘을 제안합니다. 본 연구에서 제안하는 순차적 산-염기(SAB) 메커니즘은 성간 물질에서 흔히 볼 수 있는 분자들의 빠른 분해 과정을 포함합니다.
따라서, HCOOH는 암흑 분자운 조건에서 우리가 제안한 전이 과정을 겪을 가능성이 높습니다. 이는 성간 물질 내 유기 분자의 이성질체 현상에 대한 새로운 접근 방식으로, 성간 물질에서 발견되는 유기 분자 이성질체 간의 관계를 설명하려는 시도일 수 있습니다.
존 가르시아, 에즈라켄 히메네스-세라, 호세 카를로스 콜차도, 저메인 모르페세레스, 안토니오 마르티네스-헤나레스, 빅터 M. 리베라, 로라 코르지, 헤수스 마틴-페인드
주제: 은하 천체물리학(astro-ph.GA), 화학물리학(physical.chem-ph) 인용: arXiv:2301.07450 [astro-ph.GA] (또는 이 버전 arXiv:2301.07450v1 [astro-ph.GA]) 커밋 내역: Juan Garcia de la Concepción [v1] 2023년 1월 18일 수요일 11:45:25 UTC (1909 KB) https://arxiv.org/abs/2301.07450 우주생물학, 천체화학
SpaceRef 공동 창립자, 탐험가 클럽 회원, 전 NASA 직원, 현장 조사팀원, 우주 및 우주생물학 전문 기자이자 달리는 등반가.