新疆天文台天体化学组博士研究生陈龙飞在导师常强研究员指导下，完成了一项与尘埃表面化学相关的研究工作，文章已发表在英国《皇家天文学会月刊》（MNRAS，2018，479，2988）。 

　　在天体化学模拟中，一般使用的尘埃半径为0.1um，在冷云核的物理环境下，尘埃的温度大约为10K，如此低的尘埃温度使其表面的分子不能高效移动。然而，在实际的星际介质中，尘埃有尺寸分布，这意味着有大量比0.1um还要小的尘埃。对于这些小尘埃，研究表明，它们上面的温度并不能用一个单一的值来表示，这种效应称之为尘埃的随机加热。尘埃的随机加热是由于其吸收了外界的光子携带能量，从而使其温度升高，且尘埃的随机加热对小尺寸的尘埃效果更显著。 

　　科研人员计算并模拟了四种尺寸的尘埃，它们上面的温度起伏如下图一所示。 同时，还模拟了一个化学反应网络，它包含了653种分子和5942个反应。在尘埃的随机加热作用下，不同尘埃的温度又有很大的变化。那么，此时尘埃上面的化学会有什么变化呢？模拟结果如下图二，不同的尘埃上面的冰的组成成份随时间的变化。另外，研究者发现复杂有机分子HCOOCH3、CH3OCH3会在半径为0.01501um和0.00687um的小尘埃上面合成。由于在尘埃上面很难探测到这些复杂有机分子，下一步将计划通过增加一些解析机制，使尘埃上面的这些复杂有机分子解析到气相中，从而可以和观测做比较，来验证此模型的合理性。 

　　文章链接：https://doi.org/10.1093/mnras/sty1525 

　　

　　图一：不同尺寸的尘埃上面的温度起伏。对于最大的尘埃它的随机加热并不明显，它的温度被设成一个单一的值，其它的尘埃则是吸收了不同能量的光子所带来的温度起伏。

　　图二：不同尺寸尘埃上面的冰组成成份随时间变化。尘埃上面的冰组成主要是：H2O，CO，CO2，CH4，NH3，H2CO，CH3OH等。不同尺寸的尘埃随机加热效应不同，导致不同尺寸的尘埃上面的冰组成成份不同。