Les rapports observés des isomères COM dans le milieu interstellaire fournissent des informations précieuses sur la chimie et la physique des gaz et, en fin de compte, sur l'histoire des nuages ​​moléculaires.
La teneur en acide c-HCOOH dans le noyau froid ne représente que 6 % de la teneur en isomère c-HCOOH, et son origine demeure inconnue. Nous expliquons ici la présence de c-HCOOH dans les nuages ​​moléculaires sombres par la destruction et la réduction de c-HCOOH et de t-HCOOH lors de cycles impliquant HCOOH et des molécules très abondantes telles que HCO+ et NH3.
Nous avons utilisé une approche ab initio étendue pour calculer la distribution d'énergie potentielle des voies de décomposition/cyclage du c-HCOOH et du t-HCOOH. Les constantes de vitesse globales et les facteurs de branchement ont été calculés à partir de la théorie de l'état de transition et de la forme de l'équation maîtresse dans des conditions typiques du milieu interstellaire.
L'acide formique (HCOOH) est détruit par interaction avec l'ion HCO⁺ en phase gazeuse, formant ainsi trois isomères du cation HC(OH)₂⁺. Les cations les plus courants peuvent réagir avec d'autres molécules fréquentes du milieu interstellaire, comme NH₃, dans une seconde étape, pour convertir l'acide formique cyclique (c-HCOOH) en acide formique tertiaire (t-HCOOH). Ce mécanisme explique la formation de c-HCOOH dans les nuages ​​moléculaires sombres. En tenant compte de ce mécanisme, la proportion de c-HCOOH par rapport à t-HCOOH était de 25,7 %.
Pour expliquer les 6 % d'observations rapportées, nous proposons d'envisager un mécanisme supplémentaire de destruction du cation HCOOH. Le mécanisme acide-base séquentiel (SAB) proposé dans ce travail implique un processus rapide de molécules très courantes dans le milieu interstellaire.
Par conséquent, il est probable que HCOOH subisse la transition que nous avons proposée dans les conditions d'un nuage moléculaire sombre. Il s'agit d'une approche novatrice de l'isomérie des molécules organiques dans le milieu interstellaire, qui pourrait permettre d'expliquer les relations entre les isomères de molécules organiques présents dans ce milieu.
John Garcia, Ezraquen Jimenez-Serra, José Carlos Colchado, Germaine Morpeceres, Antonio Martinez-Henares, Victor M. Rivera, Laura Corzi, Jesus Martin-Painde
Sujets : Astrophysique galactique (astro-ph.GA), Physique chimique (physical.chem-ph) Cité comme : arXiv:2301.07450 [astro-ph.GA] (ou cette version arXiv:2301.07450v1 [astro-ph.GA]) Historique des modifications par : Juan Garcia de la Concepción [v1] Mercredi 18 janvier 2023 11:45:25 UTC (1909 Ko) https://arxiv.org/abs/2301.07450 Astrobiologie, astrochimie
Cofondateur de SpaceRef, membre de l'Explorers Club, ancien membre de la NASA, membre d'une équipe de terrain, journaliste spécialisé dans l'espace et l'astrobiologie, et alpiniste passionné.