星际分子CH3CN的稳定性研究
2021-11-25赫明威白茁清赵国明
大学物理实验 2021年5期
杨 雪,赫明威,张 跃,白茁清,赵国明
(吉林化工学院 理学院,吉林 吉林 132022)
20世纪60年代人类通过光谱分析发现了第一个星际分子CH,受制于当时有限的观测手段,在之后的一段时间里星际分子的探索进度缓慢。随着射电天文方法的进步以及先进观测设备的制造,越来越多的星际分子被天文工作者发现。这些星际分子的发现对探索宇宙中生命的起源、分子云以及恒星演化形成等方面有着巨大的帮助。含有C、N等原子的星际有机分子一直被科研工作者高度关注,其中一部分分子是重要的生命前体分子,可以通过一系列的反应形成RNA、DNA,甚至是作为氨基酸的潜在前体分子从而形成蛋白质,为生命的形成提供了理论依据,在生物科学、天体化学等领域具有重要的地位。
乙腈分子(CH3CN)是一个具有代表性的星际有机分子,CH3CN在星际介质中的丰度很高,自1971年首次发现后,许多研究者在太阳系内外都已经成功观测到了它的存在,结构上它与甲醇(CH3OH)类似,同时它还存在一个异构体:异氰基甲烷(CH3NC),但CH3CN的丰度要远高于CH3NC[1]。最近,许多学者对该分子进行了实验和理论研究:2020年,Bulak等人[2]通过实验研究了纯CH3CN冰以及CH3CN与H2O的混合物冰可以通过紫外线(UV)诱导下的光解反应产生相对小的分子,从而由后续反应形成更大的星际有机分子;Krohn等人[3]通过理论计算研究了卤代碳阳离子与氰类分子的反应,证明CH3CN与CCl+可以在气相中有效地形成初级产物C2H3+与HNCCl+,并且可以形成次级产物CH3NH+。彗星67P中观测到丰富的含有-CN基的分子;……
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