量子隧穿可能在泰坦实现质子转移反应
化学物理
2024-06-05 v2 地球与行星天体物理
统计力学
摘要
泰坦，土星最大的卫星，表面富含有机物，常被建议作为早期地球环境的模型。泰坦的表面温度约为 90 K，这禁止了大多数热激活的化学反应。然而，量子效应在低温下变得更加重要，通常可以通过量子力学途径进行原本被经典禁止的反应。我们使用路径积分分子动力学模拟，研究液乙烷中模型质子转移反应的核量子效应。我们发现，在泰坦表面条件下，质子转移可以通过量子隧穿发生。因此，我们估计核量子效应可使反应速率提高多个数量级。我们的结果表明，核量子效应可能促进泰坦上的前生物化学，未来的研究应考虑量子效应。
引用
@article{arxiv.2405.19195,
title = {Quantum Tunneling Could Enable Proton Transfer Reactions on Titan},
author = {Henry W. Longo and Richard C. Remsing},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.19195},
year = {2024}
}
备注
7 pages 4 figures. v1 accidentally included free energy for R=2.6 {\AA} in Figure 2. This replacement includes the correct figure for R=2.7 {\AA}