宁静云中的CO₂形成：CO + OH路径的实验研究

尽管CO₂在分子云宁静区域的丰度约为H₂O的10⁻³⁴%，但其形成机制尚未完全明确。我们研究了在无孔H₂O和非晶硅酸盐表面上通过非高能路径CO + OH形成CO₂的过程。结果以温度程序脱附谱的形式呈现，CO₂通过两种实验路径产生：O₂ + CO + H 和 O₃ + CO + H。CO₂的最大产率约为初始CO量的8%，表明CO + OH存在能垒。基于建模结果，反应速率比O₂ + H慢24倍。我们的模型表明，CO + OH形成CO₂与OH的其他表面反应之间的竞争是实验获得低CO₂产率的关键因素，相对反应速率满足k(CO+H) ≪ k(CO+OH) < k(H₂O₂+H) < k(OH+H), k(O₂+H)。从天体物理学角度看，分子云低AV区域中CO₂的存在可通过CO + OH反应与OH + H路径形成H₂O同时发生来解释。