Перейти…

Астрофизический семинар (19 мая 2022, 11:00)

Опубликовано: 16/05/2022

Семинар пройдет в очно-заочном формате

1) Докладчик: Г.С. Федосеев (УрФУ)

Название доклада: “Лабораторное изучение путей твердофазного образования углеродсодержащих и азотсодержащих соединений в холодных и разреженных условиях Космоса (по материалам докторской диссертации)”

Cодержание доклада: В научном докладе будет представлен обзор систематических астрофизических лабораторных исследований путей преобразования простейших неорганических соединений и образования органических молекул в холодных и разреженных условиях Космоса, подкреплённых данными численного математического моделирования, проведённых при непосредственном участии автора за последние 10 лет и положенных в основу диссертации на соискание степени доктора наук. Полученные результаты показывают, что углеродный скелет кислородсодержащих и азотсодержащих сложных органических молекул (СОМ) может эффективно формироваться в экстремальных физико-химических условиях, характерных для самых ранних стадий звёздообразования, таких как полупрозрачное облако и тёмное молекулярное облако, из которых впоследствии формируется протозвезды и протопланетные диски. Эффективным способом образования углеродного скелета СОМ являются реакции между атомами, свободным радикалами и простейшими неорганическим молекулами, вымораживаемыми из газовой фазы на поверхность микроскопических (≈ 0,1 мкм) частиц пыли, присутствующей повсеместно в межзвёздном и околозвёздном пространстве. Экзотермический характер и отсутствие активационного барьера в реакциях с участием свободных радикалов позволяет таким процессам эффективно протекать при температурах порядка 10 К, а поверхность пыли даёт возможность эффективно диссипировать избыточную энергию реакций, что, как правило, невозможно при двойных соударениях между свободными радикалами в газовой фазе.

Наряду с наиболее распространённым подходом, где углеродный скелет СОМ в регионах звёздообразования образуется путём последовательного укрупнения, от простого к сложному, так называемый механизм “снизу-вверх” (bottom-up approach), в научном докладе также представлены лабораторные результаты, подтверждающие возможность образования органических молекул путём “сверху-вниз” (top-down approach). В этом альтернативном подходе роль углеродного скелета для будущих органических соединений играют “углеродные цепочки”, под которыми, как правило, понимают различные полиины общей формулой -(C≡C)n- и H3C-(C≡C)n- с n≥1, а также другие ненасыщенные углеводороды с предельно низкой степенью гидрирования включающие в себя ароматические углеводороды.

Образующиеся таким образом СОМ могли быть напрямую унаследованы небесными телами Солнечной системы, либо послужили начальными реагентами для последующих стадий физической и химической эволюции этих небесных тел. А внедрение СОМ и продуктов их преобразования на поверхность различных небесных тел может играть ключевую роль в образовании жизни.