紫外线如何改变冰的化学性质 ^{CEFR B1}

科学家使用量子力学级别的计算模拟来研究紫外线（UV）对冰的化学影响，旨在解释阳光照射下地球冰与太空冰表现不同的长期未解现象。研究成果发表在《美国国家科学院院刊》。

研究团队模拟了多种冰的结构：完美晶格、存在空位的冰、引入带电羟基离子的冰，以及含有 Bjerrum 缺陷的冰。合著者余晋指出，计算让团队能够在实验难以分离的情况下，单独研究特定化学效应。

模拟显示，缺陷会改变冰的吸收和发射光谱。例如，羟基离子会移动紫外吸收的起始位置，而 Bjerrum 缺陷会引起更大、更极端的变化。分子层面上，紫外线可生成水合氢离子、羟基自由基和自由电子；这些电子可能在冰中扩散或被困在微小空穴中。

团队正与实验学家合作验证预测，并计划对含多种缺陷、表面以及融水的冰进一步建模。这些结果对研究冻土释气和冰卫星上的化学过程有重要意义。