小分子碳氢化合物的脱附动力学与结合能

小分子碳氢化合物是原恒星和原行星环境中重要的有机储库。为了准确预测这些分子在恒星和行星形成不同阶段的冰相与气相分布，需要对其脱附温度和结合能进行约束。通过一系列程序控温脱附（TPD）实验，我们确定了 2 碳和 3 碳碳氢化合物（C$_{2}$H$_{2}$ - 乙炔、C$_{2}$H$_{4}$ - 乙烯、C$_{2}$H$_{6}$ - 乙烷、C$_{3}$H$_{4}$ - 丙炔、C$_{3}$H$_{6}$ - 丙烯和 C$_{3}$H$_{8}$ - 丙烷）的结合能：在纯非晶冰情况下为 2200-4200 K，在致密非晶 H$_{2}$O 上为 2400-4400 K，在多孔非晶 H$_{2}$O 上为 2800-4700 K。3 碳碳氢化合物的结合能始终大于 2 碳碳氢化合物的结合能。在 2 碳和 3 碳碳氢化合物族内，炔烃（即最不饱和的）碳氢化合物表现出最大的结合能，而烷烃和烯烃的结合能相当。在水冰基底上的结合能比在纯冰上高约 5-20%，与已测量的其他挥发性分子（如 CO 和 N$_{2}$）相比，这一增幅较小。因此，对于碳氢化合物而言，H$_{2}$O 对原行星盘中升华前沿位置（即雪线）的影响不那么显著。