He+ 离子碰撞破坏星际甲基氰脑 (CH3CN)

甲基氰脑是最简单的星际复杂有机分子之一，广泛检测于年轻太阳类星体、冲击区域、原行星盘和彗星中。CH3CN 可作为探索形成盘与彗星之间化学联系的关键物种。为使此类比较具有意义，必须更新导致 CH3CN 形成与破坏的反应动力学数据。我们聚焦于通过 He+ 离子碰撞破坏甲基氰脑。采用实验与理论相结合的方法，获取碰撞能量下横截面（CS）和分支比（BR），据此计算温度范围为 10 至 300 K 的反应速率系数 $k(T)$。使用引导离子束装置测量 CS 和 BR。发展基于势能面（PES）解析公式的理论处理，用于电荷交换过程。该方法采用 Landau-Zener 模型获取入口与出口 PES 交叉处的反应概率，采用绝热 Centrifugal sudden 近似计算 CS 和 $k(T)$。速率与 BR 与广泛使用的捕获模型预测的结果不同。特别是，10 K 时的速率系数约为常规 KIDA 数据库报告值的一个数量级小。关于 BR 来说，电荷交换完全发生分解，最丰富的碎片为 HCCN+/CCNH+, HCNH+ 和 CH2+。我们的结果结合修订的甲基氰脑形成化学网络，支持甲基氰脑在原行星盘中主要来源于气相过程而非颗粒化学的假设。预期这些发现将对比较观测到的盘中 N 带分子丰度与彗星丰度比值具有影响。