?紫外光子只诱导光化学,不引发辐射化学

【?紫外光子只诱导光化学,不引发辐射化学】


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2016 年 , 基于彗星冰周围昏迷的原位质谱研究 , 推断出存在重要的益生元分子甘氨酸的明确证据 。 这一发现意义重大 , 因为人们认为彗星保存了最初在太阳系形成之前在星际介质中发现的冰粒 。 通过光化学和辐射化学 , 对宇宙冰进行高能处理被认为是地外合成益生元分子的主要机制 。 辐射化学被定义为“研究吸收足够高能量的辐射 , 以产生电离所产生的化学变化 。 ” 宇宙化学中的电离辐射包括高能粒子和高能光子 。 相反 , 光化学被定义为由不涉及电离的光子诱导电子激发引发的化学过程 。 真空紫外光除了光化学外 , 还可以引发辐射化学 , 因为在凝聚相中产生二次电子的阈值比在气相中低 。

辐射化学有四种独特的现象:(1) 产生一系列低能二次电子 , 这些电子被认为是辐射化学的主要驱动力 , (2) 由阳离子引发的反应 , (3) 非反应中间体的均匀分布 , (4) 非选择性化学导致产生多种反应产物 。 辐射化学过程中低能二次电子的产生也可能导致光化学无法使用的新反应途径 。

此外 , 由于低能二次电子的绝对数量 , 低能电子诱导的辐射化学可能比光化学占主导地位 , 电子的反应截面可以比光子大几个数量级 。 区分光化学与辐射化学在天体化学中的作用具有挑战性 , 因为天体物理光子诱导化学研究几乎完全使用产生 410 eV 光子的光源 , 化学的主要目标是为宏观现象提供分子水平的机械解释 , 所以我们在这篇评论论文中的最终目标是批判性地评估我们目前对宇宙冰能量加工的理解 , 这可能导致地外益生元分子的合成 。

生命的起源可以追溯到星星本身 , 事实上 , 在过去的几十年里 , 复杂的有机分子经常被检测到朝向恒星形成的核心 , 通常被称为“热核心”或“热分子核心”在其中 , 炽热的大质量恒星的前体正在逐渐形成 , 最近 , 革命性的阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列望远镜的测量结果发现 , 在尘土飞扬的包层中具有相当程度的化学复杂性 。 更小的、类似太阳的原恒星 , 热分子核心的低质量类似物 。 在太空中首次发现分子 , 最初是令人惊讶的 , 因为“不适宜居住”的条件如下:(1)通常被认为会抑制化学合成的低温 ,(2) 接近零的压力通过降低分子碰撞频率来降低反应速率 ,(3) 能够破坏分子的强电离辐射 。 毫不奇怪 , 在 1926 年皇家学会的一次演讲中 , 亚瑟·爱丁顿爵士声称没有已知的机制可以解释地外分子的显著存在 。

许多可行的气相机制来生产简单的分子 , 例如 CO , 甚至是简单的氢化物 , 例如水和氨 。然而 , 虽然目前的一些研究表明较大分子如甲酰胺是遗传和代谢分子的潜在前体 , 存在气相星际形成机制 , 但目前公认的观点是 , 高能冰加工是造成 大多数被认为是益生元分子的饱和有机分子的星际合成 , 我们探讨了不同的潜在星际凝聚相化学合成机制 , 重点是恒星形成区域冰的光化学和辐射化学基础 , 具体来说 , 我们希望消除天体化学中普遍存在的误解 , 即紫外光子只诱导光化学 , 不引发辐射化学 。

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