Modelagem computacional de gelos ricos em HCOOH irradiados por raios cósmicos e suas aplicações em astroquímica e astrobiologia

Este trabalho investiga a evolução química de gelos astrofísicos contendo ácido fórmico (HCOOH) puro e em mistura com água (H2O), submetidos à radiação ionizante em condições que simulam ambientes do meio interestelar e regiões de formação estelar. Utiliza-se o código de simulação PROCODA para modelar os efeitos de radiação, em especial de raios cósmicos, sobre esses gelos, com foco nas reações químicas de formação, destruição e transformação molecular. Os experimentos laboratoriais, associados às simulações, sugeriram mecanismos relevantes de síntese molecular, calcular coeficientes de taxa para mais de 1600 reações químicas simultâneas e determinar abundâncias moleculares em equilíbrio químico. As abundâncias simuladas mostraram concordância com observações infravermelhas de protoestrelas como IRAS 2A (JWST) e W33A (ISO), especialmente para o gelo H2O:HCOOH, validando o modelo. Além disso, a metodologia prevê espécies quimicamente viáveis ainda não detectadas, apontando alvos promissores para futuras observações. Os resultados reforçam o papel da radiação ionizante na química dos gelos em discos protoplanetários e demonstram a aplicabilidade do PROCODA na interface entre a astroquímica laboratorial e a espectroscopia astronômica, sobretudo na interpretação de assinaturas moleculares em ambientes frios. A dissertação destaca, assim, a importância de abordagens integradas para o avanço do conhecimento sobre a origem de moléculas complexas no universo.