Laboratoriotutkimuksia kolmen C2H4O-isomeerin – asetaldehydin (CH3CHO), etyleenioksidin (c-C2H4O) – muodostumisesta, and Vinyl Alcohol (CH2CHOH)-in Interstellar and Cometary Ices

Laboratoriokokeissa selvitettiin synteettisiä reittejä kolmen C2H4O-isomeerin – asetaldehydin (CH3CHO), etyleenioksidin (c-C2H4O) ja vinyylialkoholin (CH2CHOH) – muodostumiselle maapallon ulkopuolisissa jäissä elektronisten energiansiirtoprosessien avulla, jotka käynnistyvät MeV:n ionien lentoratojen raiteilla kulkevilla elektroneilla. Tässä esitellään tuloksia elektronisäteilytyksestä hiilidioksidin (CO2) ja eteenin (C2H4) 2 : 1 seoksessa. Tutkimuksemme viittaavat siihen, että supratermiset happiatomit voivat liittyä eteenimolekyylin hiili-hiili π-sidokseen muodostaen aluksi oksireenidiradikaalin (lisäys yhteen hiiliatomiin) ja syklisen eteenioksidimolekyylin (lisäys kahteen hiiliatomiin) 10 K:n lämpötilassa. Oksireenidiradikaali voi kokea -H-siirtymän asetaldehydimolekyylin suuntaan. Sekä eteenioksidi- että asetaldehydi-isomeerit voivat stabiloitua ympäröivään jäämatriisiin. Vähäisessä määrin supratermiset happiatomit voivat siirtyä eteenimolekyylin hiili-vetysidokseen muodostaen vinyylialkoholia. Kun nämä isomeerit on syntetisoitu kylmissä molekyylipilvissä pinnoitettujen jyvien jääkerrosten sisällä, vastamuodostuneet molekyylit voivat sublimoitua, kun pilvi saavuttaa kuuman molekyyliytimen vaiheen. Nämä laboratoriotutkimukset auttavat selittämään Nummelinin et al. ja Ikedan et al. tekemät tähtitieteelliset havainnot kohti massiivisia tähdenmuodostumisalueita ja kuumia ytimiä, joissa näiden isomeerien havaitut osittaisrunsaudet ovat suurempia kuin mitä pelkillä kaasufaasireaktioilla voidaan selittää. Samankaltaiset synteettiset reitit voisivat auttaa selittämään asetaldehydin ja etyleenioksidin muodostumisen komeetassa C/1995 O1 (Hale-Bopp) ja viittaavat myös molempien isomeerien esiintymiseen Titanin ilmakehässä.

Jätä kommentti