{"id":134536,"date":"2020-10-07T14:17:48","date_gmt":"2020-10-07T13:17:48","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=134536"},"modified":"2020-10-07T14:19:41","modified_gmt":"2020-10-07T13:19:41","slug":"rutas-moleculares-del-silicio-en-estrellas-evolucionadas-como-se-forman-el-silano-sih4-disilano-si2h6-y-silicio-amorfo-hidrogenado-a-sih-en-el-espacio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2020\/10\/07\/134536","title":{"rendered":"Rutas moleculares del silicio en estrellas evolucionadas: \u00bfC\u00f3mo se forman el silano (SiH4), disilano (Si2H6) y silicio amorfo hidrogenado (a-Si:H) en el espacio?"},"content":{"rendered":"

Autor: Pablo Merino. Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) e Instituto de F\u00edsica Fundamental (IFF-CSIC)<\/strong><\/p>\n

El silicio est\u00e1 presente de forma abundante en el cosmos. En estado s\u00f3lido, el silicio se encuentra en los granos de polvo interestelar, en los meteoritos y en los asteroides, predominantemente en forma de silicatos. En fase gaseosa, se han detectado hasta trece mol\u00e9culas distintas que contienen silicio mediante t\u00e9cnicas de espectroscop\u00eda con telescopios en el infrarrojo y en el milim\u00e9trico observando hacia estrellas evolucionadas o nubes moleculares. Entre estas mol\u00e9culas se han encontrado, de forma significativa, especies altamente hidrogenadas como el silano y derivados de silano. Sin embargo, a pesar de la gran cantidad de datos observacionales, poco se sabe respecto al origen del silicio como residuo de estrellas evolucionadas tard\u00edas, as\u00ed como de las rutas de evoluci\u00f3n qu\u00edmicas que dan lugar a estos productos.<\/span><\/p>\n

Recientemente, el grupo ESISNA del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC), en colaboraci\u00f3n con grupos del Instituto de F\u00edsica Fundamental (IFF-CSIC), del Instituto de Estructura de la Materia (IEM-CSIC) y del Centro de Astrobiolog\u00eda (CAB-INTA-CSIC) ha desarrollado experimentos que han permitido proponer nuevos mecanismos para explicar la formaci\u00f3n de compuestos hidrogenados de silicio a partir de silicio e hidr\u00f3geno at\u00f3micos en condiciones de laboratorio que simulan ambientes\u00a0 circumestelares. Los experimentos se han realizado usando la m\u00e1quina Stardust [1] una avanzada estaci\u00f3n de astrof\u00edsica experimental que permite simular los procesos astroqu\u00edmicos en la tierra [2]. La m\u00e1quina ha sido desarrollada en el marco del proyecto ERC Synergy Nanocosmos.<\/span><\/p>\n

En este trabajo se ha estudiado experimentalmente la interacci\u00f3n entre el silicio at\u00f3mico y el hidr\u00f3geno en condiciones f\u00edsicas que imitan las de la atm\u00f3sfera de estrellas evolucionadas gigantes rojas. La qu\u00edmica de Si, H y H2<\/sub> produce de manera eficiente silano (SiH4<\/sub>), disilano (Si2<\/sub>H6<\/sub>) y granos de silicio hidrogenado amorfo (a-Si: H). El silano ha sido detectado en la estrella rica en carbono IRC + 10216, mientras que a\u00fan no se ha detectado disilano en el espacio. Por lo tanto, las reacciones en fase gaseosa descubiertas son una fuente probable para la formaci\u00f3n de silano en regiones circumestelares. Por otro lado, los granos de a-Si:H se descomponen en SiH4<\/sub> y Si2<\/sub>H6<\/sub> a temperaturas por encima de 500 K, lo que sugiere un mecanismo adicional de formaci\u00f3n de estos gases desde la fase s\u00f3lida. La exposici\u00f3n de los granos de a-Si:H al vapor de agua resulta en la incorporaci\u00f3n de ox\u00edgeno en los granos, lo que implica que, si este tipo de granos est\u00e1n presentes en el medio interestelar, probablemente ser\u00e1n procesado y convertidos en silicatos a trav\u00e9s de la interacci\u00f3n con el agua helada que cubre la superficie de los granos de polvo.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Izquierda: Imagen de la estrella \u00a0IRC+10216 a partir de los datos del radiotelescopio IRAM 30m. Derecha:\u00a0 esquema de las reacciones y productos obtenidos a partir de silicio e hidr\u00f3geno-<\/em><\/p>\n

Referencias<\/strong><\/p>\n

[1] Mart\u00ednez, Santoro, Merino et al<\/em>. Prevalence of non-aromatic carbonaceous molecules in the inner regions of circumstellar envelopes, Nature Astronomy 4, 97 (2019).<\/p>\n

[2] Santoro, Mart\u00ednez, Lauwaet et al. The chemistry of cosmic dust analogues from C, C2, and C2H2 in C-rich circumstellar envelopes, The Astrophysical Journal, 895, 97 (2020).<\/p>\n

[3] Accolla, Santoro, Merino et al. Silicon and hydrogen chemistry under laboratory conditions mimicking the atmosphere of evolved stars, The Astrophysical Journal, accepted (2020).<\/p>\n

\u00a0Contacto<\/strong><\/p>\n

Pablo Merino,\u00a0Investigador del Grupo ESISNA del Programa FotoArt-CM<\/p>\n

Coordina FotoArt-CM: V\u00edctor A. de la Pe\u00f1a O\u00b4Shea, Instituto IMDEA Energ\u00eda.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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