冷区中由碳原子与分子氢形成甲烷
星系天体物理
2022-04-06 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
甲烷通常被认为是在冷星际冰 grain 幔表面通过碳原子连续加氢而在固态下形成的。在当前工作中，我们研究了分子氢在CH反应网络中的潜在作用。我们利用超高空低温装置，将碳原子束与氢和氘的原子和/或分子束作用于HO冰上。这些实验导致了通过反射吸收红外光谱原位检测到的甲烷同位素体的形成。最值得注意的是，CH是在将C原子与H结合于无定形固态水上的实验中形成的，尽管比存在H原子的实验慢。此外，在C原子与H和D作用于HO冰的实验中检测到CHD。然而，CD仅在实验中存在D原子时形成。这些发现已通过计算化学见解加以合理化。这得出以下结论：a) 反应C + H -> CH可以发生，尽管在有水存在时并非无势垒；b) 反应CH + H -> CH是无势垒的，但尚未被纳入天体化学模型；c) 反应CH + H -> CH + H和CH + H -> CH + H仅能通过隧穿机制发生；d) 分子氢在甲烷的固态形成中可能比迄今所假设的作用更为重要。
引用
@article{arxiv.2110.15881,
title = {Methane formation in cold regions from carbon atoms and molecular hydrogen},
author = {Thanja Lamberts and Gleb Fedoseev and Marc van Hemert and Danna Qasim and Ko-Ju Chuang and Julia C. Santos and Harold Linnartz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.15881},
year = {2022}
}
备注
Submitted to ApJ