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Título : Chemical reactions in H2O:CO interstellar ice analogs promoted by energetic heavy ion irradiation
Otros títulos : Reacciones químicas en análogos de hielo interestelar H2O:CO promovidas por irradiación energética de iones pesados
Autor: Barros, Ana
Mejia Guaman, Christian Fernando
Seperuelo Duarte, Eduardo
Domaracka, Alicja
Boduch, Philippe
Rothard, Hermann
Da Silveira, Enio Frota
Correspondencia: Barros, Ana, ana.barros@cefet-rj.br
Palabras clave : Astrochemistry
Methods
Laboratory
Solid state
Astronomical instrumentation
Methods and techniques
Spectroscopic
Interstellar medium (ISM)
Nebulae
Cosmic rays
Area de conocimiento FRASCATI amplio: 1. Ciencias Naturales y Exactas
Area de conocimiento FRASCATI detallado: 1.3.8 Astronomía(Incluye Astrofísica, Ciencia Espacial)
Area de conocimiento FRASCATI específico: 1.3 Ciencias Físicas
Area de conocimiento UNESCO amplio: 05 - Ciencias Físicas, Ciencias Naturales, Matemáticas y Estadísticas
Area de conocimiento UNESCO detallado: 0533 - Física
Area de conocimiento UNESCO específico: 053 - Ciencias Físicas
Fecha de publicación : 2022
Volumen: Volumen 511, número 2
Fuente: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
metadata.dc.identifier.doi: 10.1093/mnras/stac171
Tipo: ARTÍCULO
Abstract: 
H2O:CO, at concentrations of (3:2) and (10:1), was condensed on CsI substrate at 15 K and irradiated with 46 MeV 58Ni11 + ion beam. Radiolysis induced by fast heavy ions was analyzed by infrared spectroscopy (FTIR). The formation of nine molecular species, CO2, H2O2, HCOOH, HCO, H2CO, 13CO2, CH3OH, O3 and C3O2 was observed. For both concentrations, carbon dioxide (CO2), formaldehyde (H2CO), formic acid (HCOOH), and hydrogen peroxide (H2O2) are the most abundant products species, and tricarbon dioxide (C3O2) is much less abundant. Precursor destruction cross sections and formation cross sections of products are determined. The CO destruction cross section for the (3:2) concentration is almost five times higher than that of water, while those for the (10:1) concentration are practically the same. Atomic sputtering yields are estimated for the two ice films, the total mass sputtered is approximately 2.5 × 106 u per impact. These results contribute to figure out the chemical pathways of compounds synthesized from the two most abundant organic species (H2O and CO) observed in the ices of grain mantles of the circumstellar envelopes and interstellar medium. In additional, the finding results reveal that molecular astronomical percentages are comparable to those obtained after 15 eV molec−1 of deposited dose in current experiments compared with the relative concentration of molecules in solid phase observed in MYSO, LYSO, BG Stars, and Comets.
Resumen : 
Se condensó H 2 O:CO, en concentraciones de (3:2) y (10:1), sobre sustrato CsI a 15 K y se irradió con un haz de iones 58 Ni 11+ de 46 MeV. La radiólisis inducida por iones pesados ​​rápidos se analizó mediante espectroscopia infrarroja (FTIR). Se observó la formación de nueve especies moleculares: CO 2 , H 2 O 2 , HCOOH, HCO, H 2 CO, 13 CO 2 , CH 3 OH, O 3 y C 3 O 2 . Para ambas concentraciones, dióxido de carbono (CO 2 ), formaldehído (H 2 CO), ácido fórmico (HCOOH) y peróxido de hidrógeno (H 2O 2 ) son las especies de productos más abundantes, y el dióxido de tricarbono (C 3 O 2 ) es mucho menos abundante. Se determinan las secciones transversales de destrucción de precursores y las secciones transversales de formación de productos. La sección eficaz de destrucción de CO para la concentración (3:2) es casi cinco veces mayor que la del agua, mientras que para la concentración (10:1) son prácticamente iguales. Los rendimientos de pulverización atómica se estiman para las dos películas de hielo, la masa total pulverizada es de aproximadamente 2,5 × 10 6  u por impacto. Estos resultados contribuyen a descifrar las rutas químicas de los compuestos sintetizados a partir de las dos especies orgánicas más abundantes (H 2O y CO) observados en los hielos de mantos granulares de las envolturas circunestelares y medio interestelar. Además, los resultados del hallazgo revelan que los porcentajes astronómicos moleculares son comparables a los obtenidos después de 15 eV molec −1 de dosis depositada en los experimentos actuales en comparación con la concentración relativa de moléculas en fase sólida observada en MYSO, LYSO, BG Stars y Comets.
URI : https://academic.oup.com/mnras/advance-article-abstract/doi/10.1093/mnras/stac171/6515962
URI Fuente: https://academic.oup.com/mnras?login=false
ISSN : 00358711
Aparece en las colecciones: Artículos

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