Углерод в космическом холоде?
Сложные углеродные молекулы, для образования которых на Земле обычно требуются высокие температуры, могут возникать и в ледяном межзвездном пространстве. Химики рассчитали последовательность реакций, способную приводить к появлению феналена — органической молекулы из 13 атомов углерода и 10 атомов водорода — при условиях холодных молекулярных облаков, где температура составляет всего около 10 кельвинов, или −263 °C.
Работа Александра Мебеля из Международного университета Флориды и Ральфа Кайзера из Гавайского университета была посвящена загадке, возникшей после обнаружения феналена в молекулярном облаке Телец-1, или TMC-1.
Фенален C₁₃H₁₀ относится к полициклическим ароматическим углеводородам — ПАУ. Их молекулы состоят из нескольких связанных углеродных колец и считаются важной частью углеродной химии межзвездной среды. Проблема заключалась в том, что многие известные механизмы образования подобных соединений наиболее эффективно работают при высоких температурах, тогда как TMC-1 представляет собой чрезвычайно холодное облако, из которого в будущем могут формироваться звезды и планетные системы.
Чтобы выяснить, как фенален может появляться в таких условиях, Мебель и Кайзер исследовали с помощью квантово-химических расчетов механизм, получивший название MACA — присоединение метилидина с последующей циклизацией и ароматизацией. Расчеты показали, что метилидиновый радикал CH может реагировать с 1-винилнафталином и в результате серии перестроек образовывать 1H-фенален.
Работа помогает объяснить более общую загадку межзвездной химии. Полициклические ароматические углеводороды обнаруживаются в космосе даже там, где традиционные высокотемпературные механизмы их образования работать не должны. Если безбарьерные реакции действительно широко распространены, сложная углеродная химия может начинаться еще внутри холодных облаков — задолго до появления звезд и планет.
ХИМБЛОГ В VK
ХИМБЛОГ В МАХ