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    El hierro interestelar no falta, solo se esconde a plena vista

    Moléculas de cadena de carbono tan complejas como los buckminsterfullerenos C60 - 'buckybolas' - pueden formarse en el espacio con la ayuda de átomos de hierro agrupados. según un nuevo trabajo de los cosmoquímicos de ASU. El trabajo también explica cómo estos grupos de hierro se esconden dentro de moléculas comunes de cadena de carbono. Crédito:NASA / JPL-Caltech

    Los astrofísicos saben que el hierro (símbolo químico:Fe) es uno de los elementos más abundantes del universo, después de elementos ligeros como el hidrógeno, carbón, y oxigeno. El hierro se encuentra más comúnmente en forma gaseosa en estrellas como el Sol, y en forma más condensada en planetas como la Tierra.

    El hierro en entornos interestelares también debería ser común, pero los astrofísicos solo detectan niveles bajos de tipo gaseoso. Esto implica que el hierro faltante existe en algún tipo de forma sólida o estado molecular, sin embargo, la identificación de su escondite ha sido difícil de alcanzar durante décadas.

    Un equipo de cosmoquímicos de la Universidad Estatal de Arizona, con el apoyo de W.M. Fundación Keck, Ahora afirma que el misterio es más simple de lo que parece. El hierro no falta realmente ellos dicen. En cambio, se esconde a plena vista. El hierro se ha combinado con moléculas de carbono para formar cadenas moleculares llamadas pseudocarbinos de hierro. Los espectros de estas cadenas son idénticos a las cadenas mucho más comunes de moléculas de carbono, conocido desde hace mucho tiempo por ser abundante en el espacio interestelar.

    El trabajo del equipo se publicó a finales de junio en el Diario astrofísico .

    "Estamos proponiendo una nueva clase de moléculas que probablemente se generalizarán en el medio interestelar, "dijo Pilarasetty Tarakeshwar, profesor asociado de investigación en la Facultad de Ciencias Moleculares de ASU. Sus coautores, Peter Buseck y Frank Timmes, ambos están en la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de ASU; Buseck, un profesor de ASU Regents, también está en la Escuela de Ciencias Moleculares con Tarakeshwar.

    El equipo examinó cómo los grupos que contienen solo unos pocos átomos de hierro metálico podrían unirse con cadenas de moléculas de carbono para producir moléculas que combinen ambos elementos.

    Los pseudocarbinos de hierro probablemente estén muy extendidos en el medio interestelar, donde temperaturas extremadamente frías llevarían a que las cadenas de carbono se condensaran en los cúmulos de Fe. Durante eones moléculas orgánicas complejas emergerían de estos pseudocarbynes de Fe. El modelo muestra una cadena de carbono con capa de hidrógeno unida a un grupo de Fe13 (los átomos de hierro son de color marrón rojizo, el carbono es gris, el hidrógeno es gris claro). Crédito:P. Tarakeshwar / ASU

    La evidencia reciente obtenida de polvo de estrellas y meteoritos indica la existencia generalizada de grupos de átomos de hierro en el cosmos. En las temperaturas extremadamente frías del espacio interestelar, estos racimos de hierro actúan como partículas de congelación profunda, permitiendo que las cadenas de carbono de varias longitudes se adhieran a ellos, produciendo así moléculas diferentes a las que pueden ocurrir con la fase gaseosa del hierro.

    Dijo Tarakeshwar, "Calculamos cómo serían los espectros de estas moléculas, y descubrimos que tienen firmas espectroscópicas casi idénticas a las moléculas de cadena de carbono sin hierro ". Agregó que debido a esto, "Las observaciones astrofísicas anteriores podrían haber pasado por alto estas moléculas de carbono más hierro".

    Eso significa, los investigadores dicen, el hierro que falta en el medio interestelar está en realidad a la vista, pero disfrazado de moléculas comunes de cadena de carbono.

    El nuevo trabajo también puede resolver otro enigma de larga data. Las cadenas de carbono con más de nueve átomos son inestables, explica el equipo. Sin embargo, las observaciones han detectado moléculas de carbono más complejas en el espacio interestelar. La forma en que la naturaleza construye estas complejas moléculas de carbono a partir de moléculas de carbono más simples ha sido un misterio durante muchos años.

    Buseck explicó, "Las cadenas de carbono más largas se estabilizan mediante la adición de racimos de hierro". Esto abre una nueva vía para construir moléculas más complejas en el espacio, como los hidrocarburos poliaromáticos, del cual la naftalina es un ejemplo familiar, siendo el ingrediente principal de las bolas de naftalina.

    Dijo Timmes, "Nuestro trabajo proporciona nuevos conocimientos para cerrar la brecha enorme entre moléculas que contienen nueve o menos átomos de carbono y moléculas complejas como el buckminsterfullereno C60, mejor conocido como 'buckyballs' ".


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