Laboratoriestudier om bildning av tre C2H4O-isomerer – acetaldehyd (CH3CHO), etylenoxid (c-C2H4O), och vinylalkohol (CH2CHOH)-i interstellära och kometära isar

Laboratorieexperiment genomfördes för att avslöja syntetiska vägar för att bilda tre C2H4O-isomerer – acetaldehyd (CH3CHO), etylenoxid (c-C2H4O) och vinylalkohol (CH2CHOH)- i extraterrestrisk is via processer för överföring av elektronisk energi som initieras av elektroner i spåren av MeV-jonbanor. Här presenterar vi resultaten av elektronbestrålning av en 2:1-blandning av koldioxid (CO2) och eten (C2H4). Våra studier tyder på att övertermiska syreatomer kan addera till kol-kol π-bindningen i en etenmolekyl för att bilda en oxiren diradikal (addition till en kolatom) och den cykliska etenoxidmolekylen (addition till två kolatomer) vid 10 K. Oxiren diradikalen kan genomgå en -H-förskjutning till acetaldehydmolekylen. Både etylenoxid- och acetaldehydisomererna kan stabiliseras i den omgivande ismatrisen. I mindre omfattning kan övertermiska syreatomer gå in i en kol-vätebindning i etylenmolekylenmolekylen och bilda vinylalkohol. När dessa isomerer har syntetiserats inuti islagren av de belagda kornen i kalla molekylära moln kan de nybildade molekylerna sublimeras när molnet når det heta molekylära kärnstadiet. Dessa laboratorieundersökningar bidrar till att förklara astronomiska observationer av Nummelin et al. och Ikeda et al. mot massiva stjärnbildande regioner och heta kärnor, där de observerade fraktionella abundanserna av dessa isomerer är högre än vad som kan förklaras enbart av reaktioner i gasfasen. Liknande syntetiska vägar kan bidra till att förklara bildandet av acetaldehyd och etylenoxid i komet C/1995 O1 (Hale-Bopp) och tyder också på att båda isomererna förekommer i Titans atmosfär.

Lämna en kommentar