星际 CO 冰类似物中的氢化反应

星际和星周冰中 CO 的氢化反应被认为是形成更复杂物种的重要起点。先前两个研究小组对 CO 冰氢化反应的实验室测量在甲醇形成速率上得出了有争议的结果。我们的目标是通过独立研究不同 H 原子通量以及不同冰温和厚度下的反应方案来解决这一争议。我们使用最先进的超高真空实验装置，用室温 H 原子轰击星际 CO 冰类似物，从而确定反应速率。通过傅里叶变换红外光谱仪以反射吸收模式监测 CO + H 反应生成 H2CO 以及随后生成 CH3OH 的过程。此外，每次测量完成后，进行程序升温脱附实验以识别产生的物种。测试了不同的 H 原子通量、形态和冰厚度。证实了在低温 (12-20 K) 下通过 CO 氢化形成甲醛和甲醇。我们确认，正如 Hidaka 等人所提出的，这两项日本研究之间的差异主要是由于所施加的氢原子通量不同。发现甲醛的生成速率随温度升高而降低，而穿透柱则增加。为了充分理解实验室数据，使用蒙特卡洛模拟对实验结果进行了解释。该技术考虑了 CO 冰的分层结构。利用该模型推断出温度相关的反应势垒和扩散速率。将该模型扩展到星际条件，以与观测到的 H2CO/CH3OH 数据进行比较。