碳原子表面扩散作为星际有机化学的驱动因素
星系天体物理
2023-09-15 v1
摘要
许多星际复杂有机分子（COMs）被认为是在低温冰粒表面生成的。原子碳被认为通过插入或加成反应负责骨架演化过程，例如 C-C 键的形成。在反应之前，C 原子必须在表面扩散以遇到反应伙伴；因此，其扩散过程的信息对于评估 C 原子在 COMs 形成中的作用至关重要。通过光刺激脱附与共振增强多光子电离方法的结合，实现了对冰上 C 原子的原位探测。我们发现弱束缚于冰表面的 C 原子在约 30 K 以上发生扩散并产生 C2 分子。C 原子表面扩散的活化能经实验测定为 88 meV（1,020 K），表明 C 原子的扩散反应在星际冰上约 22 K 时被激活。C 原子在 T > 22 K 的星际冰上的易扩散开启了一个此前被忽视的化学区间，其中 COMs 复杂度的增加由 C 原子驱动。碳加成化学可作为透光云与原行星盘中化学复杂性的另一来源，对我们当前理解宇宙中有机化学的起源与演化具有关键意义。
引用
@article{arxiv.2308.02181,
title = {Surface Diffusion of Carbon Atoms as a Driver of Interstellar Organic Chemistry},
author = {Masashi Tsuge and Germán Molpeceres and Yuri Aikawa and Naoki Watanabe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.02181},
year = {2023}
}
备注
33 pages (main + SI), 14 figures, 1 table