H2O对冰相光化学的影响
星系天体物理
2015-05-19 v1
摘要
紫外辐照简单冰被认为是在恒星和行星形成过程中高效产生复杂有机物种的途径。通过一系列实验室实验，我们研究了H2O浓度（太空中冰的主要成分）对冰混合物中更易挥发物种（尤其是CH4）光化学的影响。实验中，将厚度约40 ML的冰混合物保持在20-60 K，在超高真空条件下使用宽带紫外氢放电灯进行辐照。利用反射吸收红外光谱，在辐照及随后的缓慢升温过程中，测定了含水冰混合物中挥发性物种（CH4和NH3）的光解截面以及新物种（C2H6、C2H4、CO、H2CO、CH3OH、CH3CHO和CH3CH2OH）的产生效率。增加H2O浓度的四个主要效应是：1) 由于光解后逆反应的减少，挥发性混合物成分的破坏效率提高多达一个数量级；2) 产物向富氧物种（如CH3OH和H2CO）偏移；3) 冰中形成的自由基被捕获的量增加多达五倍；4) OH自由基的扩散势垒相比CH3和HCO自由基不成比例地增加。自由基扩散的温度依赖性与计算的H2O-自由基键强度一致。所有列出的效应对原恒星周围富H2O冰幔中复杂有机物的产生可能具有重要意义，因此在模拟冰化学时应予以考虑。
引用
@article{arxiv.1006.2190,
title = {The effect of H2O on ice photochemistry},
author = {Karin I. Oberg and Ewine F. van Dishoeck and Harold Linnartz and Stefan Andersson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.2190},
year = {2015}
}
备注
23 pages, 10 figures, accepted for publication in ApJ