Simulação experimental dos efeitos de partículas energéticas (íons e elétrons) na superfície de corpos gelados do sistema solar: transformações físico-química de gelos contendo a mistura H2O:CO2:CH4 (10:1:1)

• Processo: 16/11334-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2016
• Vigência (Término): 31 de agosto de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Astronomia - Astronomia do Sistema Solar
• Pesquisador responsável: Sergio Pilling Guapyassu de Oliveira
• Beneficiário: Marina Gomes Rachid
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento (IP&D). Universidade do Vale do Paraíba (UNIVAP). São José dos Campos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/07283-9 - Processamento de gelos astrofísicos quentes por íons de baixa energia: influência do vento solar e íons magnetosféricos de baixa energia em corpos congelados do sistema solar, BE.EP.MS
• Assunto(s): Astroquímica Exobiologia Gelos astrofísicos Raios cósmicos Espectroscopia de luz próxima ao infravermelho
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: astrobiologia | Corpos gelados | elétrons | espectroscopia no infravermelho | Experimentos | raios cosmicos | astroquimica

Resumo

Neste projeto estudaremos experimentalmente a interação entre íons altamente carregadoscom gelos contendo dióxido de carbono e metano ( H2O:CO2:CH4(10:1:1) ) em condições físicoquímicas análogos as encontradas em regiões de poeira interestelar, cometas, objetos transnetunianos (TNO) e luas (Encédalo). Numa primeira etapa, serão utilizados dados experimentais já obtidos pela equipe de amostras irradiadas a 72 K com íons O+5 a 15.7 MeV medidos no acelerador de íons pesados GANIL (Grand Accelerateur National d'Ions Lourds), em Caen, na França. Numa etapa seguinte, serão realizados experimentos utilizando elétrons energéticos (1-5 keV) no Laboratório LASA/UNIVAP (Laboratório construído com financiamento FAPESP). A análise de ambos os conjuntos de dados será feita in-situ por espectroscopia de infravermelho (FTIR), espectrometria de massa (QMS) e, possivelmente através de cromatografia gasosa (GCMS), no caso dos experimentos envolvendo elétrons. Pretende-se realizar um estudo da estabilidade dessas espécies em ambientes espaciais a partir da determinação das seções de choquede dissociação molecular e também das seções de choque de formação de novas espécies. Osresultados permitirão identificar processos de dissociação e estimar tempo de meia vida dessasmoléculas em cenários astrofísicos. Dada a crescente importância de trabalhos experimentais para a compreensão de cenários astrofísicos e complexidade química de ambientes espaciais, o presentetrabalho visa uma melhor compreensão do cenário físico-químico de grãos de poeira compostos deH2O, CO2 e CH4, composição essa já observada em diversos objetos astronômicos.

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ROCHA, W. R. M.; PILLING, S.; DOMARACKA, A.; ROTHARD, H.; BODUCH, P.. Infrared complex refractive index of N-containing astrophysical ices free of water processed by cosmic-ray simulated in laboratory. SPECTROCHIMICA ACTA PART A-MOLECULAR AND BIOMOLECULAR SPECTROSCOPY, v. 228, MAR 5 2020. (16/11334-5, 16/22018-7, 13/07657-5, 17/07283-9)

RACHID, M. G.; PILLING, S.; ROCHA, W. R. M.; AGNIHOTRI, A.; ROTHARD, H.; BODUCH, P.. Processing of 72-K water-rich ices by keV and MeV oxygen ions: implications for the Saturnian moon Enceladus. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 494, n. 2, p. 2396-2409, MAY 2020. (16/11334-5, 17/07283-9, 13/07657-5, 16/22018-7)

RACHID, MARINA G.; FAQUINE, KARLA; PILLING, S.. Destruction of C2H4O2 isomers in ice-phase by X-rays: Implication on the abundance of acetic acid and methyl formate in the interstellar medium. Planetary and Space Science, v. 149, n. SI, p. 83-93, DEC 1 2017. (12/17248-2, 09/18304-0, 14/08643-0, 16/11334-5)

RACHID, MARINA G.; FAQUINE, KARLA; PILLING, S.. Destruction of C2H4O2 isomers in ice-phase by X-rays: Implication on the abundance of acetic acid and methyl formate in the interstellar medium. Planetary and Space Science, v. 149, p. 11-pg., 2017-12-01. (14/08643-0, 09/18304-0, 16/11334-5, 12/17248-2)