Изучена роль пылевых кластеров в формировании предорганики в протопланетных дисках

В лаборатории термодинамики и математического моделирования природных процессов Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) провели исследование структуры пылевых фрактальных кластеров в протопланетных дисках. Математическое моделирование показало, что эти кластеры могли способствовать образованию сложных предорганических соединений.

Выполнив компьютерное моделирование, учёные установили, что при эволюции твердотельной составляющей в газово-пылевом протопланетном диске образуются пылевые кластеры разнообразных размеров. Эти кластеры по своей структуре напоминают пористые материалы — адсорбенты, катализаторы и носители вещества, используемые в органическом синтезе.

Подобная структура делает пылевые кластеры активными участниками химической эволюции вещества протопланетных дисков. В частности, они могут захватывать сложные молекулы, а также H₂O, CO и другие летучие соединения из холодных внешних областей диска и транспортировать их в тёплые внутренние регионы, где формируются сложные вещества. Это открывает новые подходы к изучению химической эволюции дисков и роли пылевых кластеров в формировании предорганических соединений.

«Пылевые фрактальные кластеры проходят через несколько этапов эволюции, включая перестройку частиц под воздействием электростатических сил, механических напряжений и испарения летучих веществ при пересечении "снеговых линий". По мере перемещения кластеров в более тёплые области изменяется их поровое пространство, что увеличивает площадь поверхности, способной удерживать захваченные соединения. Эти процессы изменяют структуру порового пространства, открывая каналы для взаимодействия газовой составляющей и захваченных соединений», — рассказал автор