Proč jsou v mezihvězdném prostoru molekuly, které tam nemají co dělat?

Ad Vesmír 92, 469, 2013/9

Z chemie atmosféry, kterou učím již delší čas, je dobře známo, že metanol je v troposféře degradován reakcí s hydroxylovým radikálem (HO^•), který patří k nejreaktivnějším radikálům nejen v atmosféře. Podobným způsobem je v troposféře odbouráván i metan (CH₄), kterého je však do atmosféry emitováno tak velké množství, že jeho podstatná část difunduje dále do stratosféry, kde je kromě již uvedené reakce s HO^• radikálem odbouráván hlavně fotolyticky. To znamená, že energie, nacházející se v stratosféře, je dostatečná na homolytické štěpení vazby H—CH₃ za vzniku H^• radikálu a ^•CH₃ radikálu. Proto i v případě metanolu zde není problém homolytickou reakcí vytvořit radikál ^•CH₂OH, což je z hlediska energetického převažující krok i v případě reakce s hydroxylovým radikálem, nebo popřípadě vytvořit radikál metoxylový CH₃O^•, pozorovaný ve vesmíru, kde energie kosmického záření i při tak obrovském zředění, v jakém se metanol v kosmickém prostoru vyskytuje, je jistě více než dostatečná k homolytické reakci vedoucí k metoxylovému radikálu. Navíc je potřebné míti na paměti, že radikál ^•CH₂OH se s velkou rychlostí přesmykuje na diskutovaný metoxylový radikál.

Můj názor je tedy takový, že interpretace pomocí tunelového efektu, který je dobře známým mechanismem překonávání energetické bariéry, a to hlavně v reakcích probíhajících s přenosem elektronu, není právě aktuálním vysvětlením vzniku metoxylového radikálu v kosmickém prostoru. Navíc v ionosféře vlivem kosmického záření probíhají taktéž početné ionizační reakce spojené s vytvářením různých radikálových iontů. A tedy podobně i v kosmickém prostoru by ionizace metanolu vedla v prvním kroku reakce k vyražení elektronu z kyslíku za vzniku příslušného radikálového kationu CH₃OH^•+, který se spontánně s velkou rychlostí rozštěpí na metoxylový radikál a H⁺. Interakce metanolu s hydroxylovým radikálem v kosmickém prostoru při tak obrovském zředění by podle mého názoru měla pravděpodobnost blížící se nule. Ale výše popsaný mechanismus je všeobecně známý a za uvedených podmínek daleko pravděpodobnější než reakce metanolu s hydroxylovým radikálem. Proto se domnívám, že toto je cesta vzniku metoxylového radikálu z metanolu v kosmickém prostoru, a tak by jeho nalezení v mezihvězdném prostoru nemělo být až tak velkým překvapením. A tedy ani názor, že metoxylový radikál nemá v mezihvězdném prostoru co dělat, není právě na místě.