星际介质中金属物种：天化学建模

星际介质中含金属物种在稀薄或分子云中的天化学建模中常被忽略，仅限于电荷交换过程。然而，这些金属所涉及的催化循环可影响其他化合物的丰度。我们构建了涵盖Na、Mg、Al、Fe、K和Si含量物种的完整化学网络。假设水为暗云中星际冰的主要成分，基于非晶固体水作为基质，进行量子化学计算以估算重要金属物种的结合能。结果显示，Na和Mg的结合能约为常规值的5至6倍，而Fe的值约为常规值的4倍。本文计算了Al和K的结合能，这些值此前无参考值可循。此外，若干新包含物种的总偶极矩与形成焓尚未知。进一步评估反应焓以评估其在星际条件下的可行性，这些参数经估算后已纳入模型。我们引入了若干在UMIST/KIDA数据库中未收录的天体物种及其相应反应。随着这些新物种及其反应路径的加入，对相关物种丰度的影响显著。一些关键反应显著影响金属相关化学，包括：M⁺ + H₂ → MH₂⁺ + hν，MH + O → MO + H（M = Fe, Na, Mg, Al, K），以及M₁⁺ + M₂H → M₁H + M₂⁺（其中M₁ ≠ M₂，M₁, M₂ = Na, Mg, Al, K, Fe）。当考虑额外反应路径后，镁和钠杂族的氰化物、异氰化物以及铝氟化物的丰度出现显著变化。