H2S冰升华动力学：实验约束下的结合能、捕留效率与雪线

氢硫化物 (H2S) 被认为是星际冰中重要的硫储库。它作为复杂硫化有机物的关键前体，被提议在生命起源中发挥重要作用。尽管模型与观测都表明H2S以非平凡的量存在于冰中，但其升华动力学仍然缺乏约束。在本工作中，我们对H2S冰在天体物理相关条件下的升华行为进行了全面的实验表征。通过四极质谱仪（QMS）监测温度程序脱附（TPD）实验中的H2S升华行为。这些实验用于确定H2S的结合能和捕留效率，进而用于估算其在原行星盘中层面的雪线位置。我们推导出纯H2S冰的平均结合能为3159±46 K，亚单层H2S从紧密无序固体水（cASW）表面脱附的结合能为3392±56 K。这些值对应于盘中层面的升华温度约为64 K和69 K，将其升华前沿置于靠近CO2雪线的半径位置内。我们还研究了H2S在水冰中的捕留情况，发现其捕留效率很高，在H2O:H2S混合比约为5-17:1时，约75-85%的H2S在其升华温度以上仍被捕留。我们讨论了这种高效捕留的潜在机制。我们的发现表明，在原行星盘中，若H2S形成与水冰混合，H2S将主要保留在冰相直至水冰结晶（即在靠近水雪线的半径处），这对H2S被纳入冰状行星及其对陆地行星的潜在输送具有重大意义。