Vorlesung - Institut für Theoretische Astrophysik

Reaktionsrate
Wenn A eines der häufigeren Elemente C, N, O ist, das zum Bruchteil
x ionisiert sein möge, und wenn der Stoßpartner B neutraler Wasserstoff
ist, dann haben wir beispielsweise für eine Sternatmosphäre mit
n ≈ 10 13 cm −3 eine Reaktionszeit τ ≈ 1/10 −9 · x · 10 −4 · 10 13 ≈ 1/x s.
Vergleicht man dies mit einer Bildungszeitskala von 10 7 s bei radiativer
Assoziation durch erlaubte elektronische Übergänge, dann wird klar,
daß Ionen-Molekülreaktionen selbst bei ganz geringen Ionisationsgraden
x noch effektiver als alle anderen Reaktionen sind.
Im Fall von dichten, interstellaren Dunkelwolken ist n ≈ 10 5 cm −3 und es
ergibt sich eine Reaktionszeitskala von τ ≈ 1/10 −9 ·x·10 −4 ·10 5 ≈ 10 8 /x s,
also von einigen Jahren. Dies ist selbst bei geringem Ionisationsgrad kurz
gegenüber der Lebensdauer einer Wolke von ≈ 10 7 a, sodaß in einer solchen
Wolke die große Zahl der beobachteten Moleküle leicht durch den
Prozeß der Molekül-Ionenreaktion gebildet werden können.
Astrochemie (H.-P. Gail, WS 2010/11) Seite: 4.71