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

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dc.contributor.advisorOliveira, Sergio Pilling Guapyassu de
dc.contributor.authorFargnoli, Caroline Milenna Lucas
dc.contributor.event2São José dos Campos
dc.contributor.refereeOjeda González, Arian
dc.contributor.refereeOliveira Filho, Irapuan Rodrigues de
dc.contributor.refereeAndrade, Diana Paula de Pinho
dc.date.accessioned2026-05-15T19:22:36Z
dc.date.available2026-05-15T19:22:36Z
dc.date.issued2026-04-16
dc.description.abstractEste 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.
dc.description.abstract2This work investigates the chemical evolution of astrophysical ices containing pure formic acid (HCOOH) and formic acid mixed with water (H2O), subjected to ionizing radiation under conditions simulating interstellar environments and star-forming regions. The PROCODA simulation code is used to model the effects of radiation, especially cosmic rays, on these ices, focusing on the chemical reactions of formation, destruction, and molecular transformation. Laboratory experiments, associated with the simulations, suggested relevant mechanisms of molecular synthesis, calculated rate coefficients for more than 1600 simultaneous chemical reactions, and determined molecular abundances in chemical equilibrium. The simulated abundances showed agreement with infrared observations of protostars such as IRAS 2A (JWST) and W33A (ISO), especially for the H2O:HCOOH ice, validating the model. Furthermore, the methodology predicts chemically viable species not yet detected, pointing to promising targets for future observations. The results reinforce the role of ionizing radiation in the chemistry of ices in protoplanetary disks and demonstrate the applicability of PROCODA at the interface between laboratory astrochemistry and astronomical spectroscopy, especially in the interpretation of molecular signatures in cold environments. The dissertation thus highlights the importance of integrated approaches for advancing knowledge about the origin of complex molecules in the universe.
dc.description.physical92 p.
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.format.mimetypepdf
dc.identifier.affiliationUniversidade do Vale do Paraíba
dc.identifier.affiliationUniversidade do Vale do Paraíba
dc.identifier.affiliationUniversidade do Vale do Paraíba
dc.identifier.affiliationUniversidade do Vale do Paraíba
dc.identifier.affiliationUniversidade Federal do Rio de Janeiro
dc.identifier.bibliographicCitation2ARGNOLI, Caroline Milenna Lucas. Modelagem computacional de gelos ricos em HCOOH irradiados por raios cósmicos e suas aplicações em astroquímica e astrobiologia. São José dos Campos, SP, 2026. 92 f.; PDF. Dissertação (Mestrado em Física e Astronomia) - Universidade do Vale do Paraíba, Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento, São José dos Campso/SP, 2026
dc.identifier.urihttps://repositorio.univap.br/handle/123456789/1183
dc.language.isopt_BR
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsUNIVAP
dc.publisher.institutionUniversidade do Vale do Paraíba
dc.publisher.programMestrado em Física e Astronomia
dc.publisher.spatialSão José dos Campos
dc.subject.keywordAstrofísica
dc.subject.keywordAstroquímica
dc.subject.keywordRaios cósmicos
dc.subject.keywordProcessos moleculares
dc.subject.keywordCosmoquímica
dc.titleModelagem computacional de gelos ricos em HCOOH irradiados por raios cósmicos e suas aplicações em astroquímica e astrobiologia
dc.title.alternativeComputational modeling of HCOOH-RICH ices irradiated by cosmic rays and their applications in astrochemistry and astrobiology
dc.typeDissertação
dc.type.masterDegreeMestrado acadêmico

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