¿Dónde se originan las moléculas necesarias para la vida? Es posible que pequeñas moléculas orgánicas aparecieran por primera vez en la tierra y luego se combinaran en moléculas más grandes, como proteínas y carbohidratos. Pero una segunda posibilidad es que se originaron en el espacio, posiblemente dentro de nuestrosistema solar. Un nuevo estudio, publicado esta semana en el Revista de física química , de AIP Publishing, muestra que una serie de pequeñas moléculas orgánicas se pueden formar en un ambiente frío, parecido a un espacio, lleno de radiación.
Investigadores de la Universidad de Sherbrooke en Canadá han creado entornos espaciales simulados en los que películas delgadas de hielo que contienen metano y oxígeno son irradiadas por haces de electrones. Cuando los electrones u otras formas de radiación inciden en los llamados hielos moleculares, se producen reacciones químicas yse forman nuevas moléculas. Este estudio utilizó varias técnicas avanzadas, incluida la desorción estimulada por electrones ESD, la espectroscopia de fotoelectrones de rayos X XPS y la desorción programada por temperatura TPD.
Los experimentos se llevaron a cabo en condiciones de vacío, que son necesarias para las técnicas de análisis empleadas y que imitan la condición de alto vacío del espacio exterior. Las películas congeladas que contienen metano y oxígeno utilizadas en estos experimentos imitan aún más un entorno espacial, ya que varios tipos deEl hielo no solo el agua congelada se forma alrededor de los granos de polvo en las densas y frías nubes moleculares que existen en el medio interestelar. Este tipo de entornos helados también existen en objetos del sistema solar, como cometas, asteroides y lunas.
Todas estas superficies heladas en el espacio están sujetas a múltiples formas de radiación, a menudo en presencia de campos magnéticos, que aceleran las partículas cargadas del viento estelar solar hacia estos objetos congelados. Estudios previos investigaron reacciones químicas que podrían ocurrir enentornos espaciales mediante el uso de radiación ultravioleta u otros tipos de radiación, pero esta es una primera mirada detallada al papel de los electrones secundarios.
Se producen grandes cantidades de electrones secundarios cuando la radiación de alta energía, como los rayos X o las partículas pesadas, interactúan con la materia. Estos electrones, también conocidos como electrones de baja energía, o LEES, siguen siendo lo suficientemente energéticos como para inducir más química. El trabajo informado esta semana investigó los LEE interactuando con películas heladas. Estudios anteriores de este grupo consideraron productos de reacción cargados positivamente expulsados de hielos irradiados por LEEs, mientras que el trabajo informado esta semana extendió el estudio para incluir iones negativos expulsados y nuevas moléculas que se forman peropermanecen incrustados en la película.
El grupo de investigación descubrió que se producían una variedad de pequeñas moléculas orgánicas en películas heladas sometidas a LEE. El propileno, etano y acetileno se formaron en películas de metano congelado. Cuando se irradió una mezcla congelada de metano y oxígeno con LEE,encontró evidencia directa de que se formó etanol.
Se encontró evidencia indirecta de muchas otras moléculas orgánicas pequeñas, incluidos metanol, ácido acético y formaldehído. Además, tanto los rayos X como los LEE produjeron resultados similares, aunque a ritmos diferentes. Por lo tanto, es posible que los componentes básicos de la vida hayanSe ha realizado a través de reacciones químicas inducidas por electrones secundarios en superficies heladas en el espacio expuesto a cualquier forma de radiación ionizante.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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