EXPERIMENTAL SIMULATION OF FAST ELECTRON BOMBARDMENT OF METHANOL ICE AND ITS IMPLICATIONS IN ASTROCHEMISTRY

In this work, we experimentally simulate the methanol (CH3OH) ice behavior (12 K) through the bombarded by fast electrons (4.9 keV) in an attempt to simulate radiation chemistry induced by radiation in space environments. The sample analysis by infrared spectroscopy reveals the appearance of new species, including CO2, CO, H2O, and CH4, during the sample bombardment. We have quantified the effective destruction cross-section of methanol (5.5 × 10-19 cm2) and determined the formation cross-section for these newly produced species. Additionally, we have characterized the chemical equilibrium (CE) phase, which becomes evident at higher fluences. We have also calculated molecular abundances and assessed the desorption yield induced by fast electrons within the same sample. Furthermore, we estimated the timescale required to achieve chemical equilibrium in specific astrophysical environments impacted by electrons. This study significantly contributes to our comprehension of electron bombardment behavior in astrophysical ices and allows for meaningful comparisons with organic-rich ices in space environments Neste trabalho, simulamos experimentalmente o comportamento do gelo de metanol (CH3OH) numa temperatura de 12 K sob bombardeio de um feixe de elétrons rápidos (4.9 keV) na tentativa de reproduzir os processos fisioquímicos induzidos por elétrons em ambientes espaciais. A análise da amostra por espectroscopia infravermelha revela o surgimento de novas espécies, incluindo CO2, CO, H2O e CH4, devido ao processamento pela radiação ionizante. Quantificamos a seção de choque efetiva de destruição do metanol (5.5 × 10-19 cm2) e determinamos a seção choque efetiva de formação para as novas espécies produzidas. Além disso, caracterizamos a fase de equilíbrio químico (EQ), que se torna evidente em fluências mais altas. Calculamos também as abundâncias moleculares e avaliamos o rendimento de dessorção induzido por elétrons rápidos na amostra. Também foi estimado a escala de tempo necessária para atingir o equilíbrio químico em ambientes astrofísicos específicos impactados por elétrons. Este estudo contribui para uma melhor compreensão do efeito do bombardeio de elétrons em gelos astrofísicos e permite comparações significativas com os gelos ricos em compostos orgânicos em ambientes espaciais