表较冷的星际云区域，温度大约在10K至100K之间，由于内含灰尘的密度很高，大约为10原子每立方公分，电磁辐射无法传播进入内部区域，温度甚至可降低至30K。在冷星际云里，氢分子是丰度最高的分子，这揭示了一个长久未解的问题：由于气态合成法的效率很低，以及紫外线与宇宙线的破坏，不应该会测量到那么高丰度的氢分子。学者认为，氢原子被吸附在灰尘表面，在低温时，移动性应该很低，很不容易与其它氢原子会合，从而形成氢分子，然而，通过量子穿隧机制，氢原子可以在灰尘表面扩散，有较高的移动性，因此能够较容易地与另一个氢原子会合，