O gelo de água (H2O) é um componente onipresente do universo, tendo sido detectado em uma variedade de ambientes interestelares e do Sistema Solar onde a radiação desempenha um papel importante em suas transformações físico-químicas.
Embora a química da radiação de análogos astrofísicos de gelo H2O tenha sido bem estudada, comparações diretas e sistemáticas de diferentes fases sólidas são escassas e normalmente limitadas a apenas duas fases. Neste artigo, descrevemos os resultados de um estudo aprofundado da irradiação de elétrons de 2 keV de água sólida amorfa (ASW), gelo amorfo restrito (RAI) e as fases cristalinas cúbica (Ic) e hexagonal (Ih) a 20 K de modo a descobrir ainda mais qualquer dependência potencial da física e química da radiação na fase sólida do gelo. A análise espectroscópica no infravermelho médio das quatro fases de gelo H2O investigadas revelou que a irradiação eletrônica das fases RAI, Ic e Ih resultou em sua amorfização (com a última sofrendo o processo mais lentamente) enquanto ASW sofreu compactação.
A abundância de peróxido de hidrogênio (H2O2) produzido como resultado da irradiação também variou entre as fases, com rendimentos sendo maiores no ASW irradiado. Esta observação é o resultado cumulativo de vários fatores, incluindo o aumento da porosidade e da quantidade de defeitos de rede em ASW, bem como sua rede de ligações de hidrogênio menos extensa. Nossos resultados têm implicações astrofísicas, particularmente no que diz respeito aos corpos interestelares e do Sistema Solar gelados ricos em H2O expostos a campos de radiação e gradientes de temperatura.
Publicado em 29/06/2022 12h57
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