中科院：利用大連相干光源，揭開星際介質中的光化學原理！

由中國科學院大連化學物理研究所袁開軍教授和楊學明教授領導的研究小組，借助大連相干光源揭示了星際介質中SH(X)/H2S豐度比的光化學原理，研究成果發(fā)表在《自然通訊》期刊上。硫原子撞擊星際冰蓋時，由于冰基質中氫的豐度和流動性較高，H_2S被認為是優(yōu)先生成的產(chǎn)物。

利用SOFIA上的大型儀器，測量星際SH自由基的早期分析表明，SH/H2S豐度比約為13%，比常用的天體化學模型預測的要小。目前的研究表明，只有26%的光激發(fā)事件，通過將形成SH(X)產(chǎn)物的量子產(chǎn)額、H2S母體吸收和星際輻射場的波長依賴關系進行卷積而導致SH(X)產(chǎn)物的產(chǎn)生。研究表明，三體解離是SH(X)自由基耗竭的必然來源，需要在相關的天體化學模型中加入。

在星際介質中檢測到了基態(tài)的硫化氫自由基SH(X)和二硫化氫分子H2S，但是返回的SH(X)/H2S豐度，比表明前者相對于現(xiàn)有模型預測結果是耗盡的（假設H2S在低于電離極限的能量下吸收光子導致H + SH光產(chǎn)物）。本研究了對噴射冷卻H2S分子在12 2 ≤ λ ≤15 5 nm范圍內多波長光解形成的H原子和S(1D)原子的平移光譜測量，為這種表觀耗盡提供了理論依據(jù)。

圖示：dcls光解動力學實驗站測定H2S紫外光解過程中SH自由基的產(chǎn)生

形成SH(X)產(chǎn)物的量子產(chǎn)額Γ在短波長下從1(最長激發(fā)波長)降為0，Γ的波長依賴性、H2S母體吸收和星際輻射場的卷積表明，只有26%的光激發(fā)事件產(chǎn)生SH(X)產(chǎn)物，這些發(fā)現(xiàn)表明有必要修改相關的天體化學模型。

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博科園｜研究/來自：中國科學院/李元

參考期刊《自然通訊》

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