氢原子和氧原子在星际尘埃颗粒上形成水的实验证据

背景。水的合成是生命起源和发展的必要步骤之一。人们认为，在暗星际云中，原始水是在冰冷尘埃颗粒表面形成并生长的。迄今为止，还没有实验证据表明这一场景是否可以在天体物理学相关的模板上通过氢原子和氧原子反应实现。目的。我们在此首次提供实验证据，证明在稠密云中，在真实的颗粒表面类似物（即非晶水冰）上通过这种过程合成水。方法。将氧原子和氘原子束射向保持在10 K的多孔水冰基底(H2O)。产物通过程序升温脱附技术进行分析。结果。我们观察到HDO和D2O的产生，表明在稠密星际介质的条件下，水是由氢原子和氧原子形成的。该实验开启了一个鲜有探索的复杂化学领域，该化学过程可能发生在尘埃颗粒上，而尘埃颗粒被认为是导致宇宙中观测到的分子多样性和复杂性的关键过程发生场所。