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星际介质中二甲基 sulfide 形成路线的气相研究

星系天体物理 2026-01-14 v1 地球与行星天体物理 太阳与恒星天体物理 化学物理

摘要

背景:二甲基 sulfide (DMS; CH3_3SCH3_3) 是一种有机硫化合物,曾被建议作为系外行星大气中的潜在生物指示物。除了在副海王星星 K2-18b 上的tentative探测外,DMS 被检测到67/P彗星的彗体体以及银河中心分子云 G+0.693-0.027 中。然而,其形成路线尚未得到阐述。目的:本文研究了三种气相反应 (CH3_3SH + CH3_3OH2+_2^+, CH3_3OH + CH3_3SH2+_2^+, 以及 CH3_3 + CH3_3S 辐射偶联),旨在表征在冲击分子云和星形成区DMS的形成机制。方法:本文进行了专门的量子化学和动力学计算,评估随温度变化的反应速率系数,以纳入星际化学模型。结果:在所研究的过程中,甲硫醇 (CH3_3SH) 与质子化甲醇 (CH3_3OH2+_2^+) 的反应(可能随后发生轻微的质子转移至氨)是解释银河中心分子云 G+0.693-0.027中DMS形成的有力候选方案。CH3_3 + CH3_3S 辐射偶联似乎不是非常高效的过程,除非硫甲基自由基 (CH3_3S) 可得,且仅限于低温云中。本文不直接涉及外星大气中DMS的可能形成,但明确指出存在高效的无机形成途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.16236,
  title  = {Gas-phase formation routes of dimethyl sulfide in the interstellar medium},
  author = {Gabriella Di Genova and Nadia Balucani and Luca Mancini and Marzio Rosi and Dimitrios Skouteris and Cecilia Ceccarelli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.16236},
  year   = {2026}
}