ИСТИНА

Проблема эволюции молекулярных систем в космическом пространстве, происходящей под действием излучений при крайне низких температурах (ниже 20 К), является одной из центральных междисциплинарных проблем естествознания на «стыке» физической химии, астрофизики и астробиологии. В определенном смысле холодную астрохимию можно рассматривать как нанотехнологию природы, основанную на сочетании подходов “bottom-up”и “top-down”. В лаборатории химии высоких энергий химического факультета МГУ была предложена оригинальная методология моделирования механизмов радиационно-индуцированных процессов, протекающих при криогенных температурах с помощью матричной изоляции [1]. В докладе дан обзор результатов экспериментальных исследований, проведенных с использованием этого подхода и уникального комплекса оборудования на протяжении последних десяти лет, которые позволили выявить вероятные механизмы радиационно-индуцированного синтеза и деградации ключевых небольших органических молекул в условиях космического пространства (в этом направлении опубликовано более пятидесяти статей, ниже приведены ссылки на иллюстративные публикации). В рамках этого подхода были проанализированы различные варианты сборки молекул из изолированных межмолекулярных комплексов [2, 3], и разложения молекул, обеспечивающие приготовление соответствующих «кирпичиков» [4, 5]. Показано, что в обоих случаях ключевую роль играют слабые (нековалентные) взаимодействия, и многие процессы протекают через стадию образования межмолекулярных, радикал-молекулярных и карбен-молекулярных комплексов, которые стабилизируются в жестком окружении при низких температурах. Впервые получена прямая информация о структуре и возможных механизмах их превращений. Обсуждаются возможности использования предложенного подхода как для интерпретации астрохимических процессов, так и за пределами астрохимии (природа нековалентных взаимодействий, динамика низкотемпературных химических реакций, крионанолитография). Работа выполнена при финансовой поддержке Российского Научного Фонда (проект 2025-13-00103).