來源:《中國網(wǎng)》
發(fā)布時間:2020-4-2
近日,大連化物所袁開軍研究員、楊學明院士團隊與英國皇家科學院院士Michael N. R. Ashfold教授合作,利用世界上唯一運行在極紫外波段的大型自由電子激光裝置(大連相干光源)研究硫化氫分子光化學取得了新進展。
硫是宇宙中較為豐富的元素之一,在太陽大氣中硫原子的豐度約為1.3×10-5,而在星際介質中實際探測到的含硫分子的豐度要遠遠低于這個值,科學家們認為是由于星際輻射場導致含硫分子有一定的消耗。由于星際塵埃中氫元素的高豐度和高遷移率等特性,使硫化氫分子成為硫化物撞擊星際塵埃的優(yōu)先產(chǎn)物。處于基態(tài)的硫化氫自由基和硫化氫分子都能在星際介質中探測到,但是其相對比例(13%)遠遠低于天體化學模型的預測值。
該團隊借助大連相干光源產(chǎn)生的世界上最亮的、波長任意可調的極紫外激光對硫化氫光解開展了系統(tǒng)研究,發(fā)現(xiàn)基態(tài)硫氫自由基的量子產(chǎn)率有著明顯的波長依賴性。隨著波長變短,產(chǎn)率逐漸減小至零。綜合考量產(chǎn)物量子產(chǎn)率、硫化氫分子吸收譜和星際輻射場的影響,約26%的光解會產(chǎn)生基態(tài)硫氫自由基產(chǎn)物,如果考慮三體解離通道,那么天文觀測得到的值(13%)則成為可能。
此項工作揭示了星際介質中硫氫自由基消耗的原因,且為天文觀測的數(shù)據(jù)可靠性提供了有力的證據(jù),表明有必要修正相關的天體化學模型。
相關成果發(fā)表在《自然-通訊》上。該研究得到了國家自然科學基金委動態(tài)化學前沿研究中心項目、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項B類“能源化學轉化的本質與調控”、自然科學基金面上項目等的支持。(中國網(wǎng) 溪桐)
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