星际冰的宇宙射线诱导脱附的修正描述
星系天体物理
2021-12-08 v2
摘要
星际尘埃颗粒上冰的非热脱附是解释在冷致密云中气相中不能高效合成的分子观测所必需的。或许最重要的非热脱附机制是由宇宙射线（CRs）诱导的一种机制，当宇宙射线穿过一颗尘埃颗粒时，会使其瞬态加热到高温——颗粒通过冰的（部分）升华冷却回其原始平衡温度。当前的宇宙射线诱导脱附（CRD）模型假设固定的颗粒冷却时间。在这项工作中，我们提出了一种修正的CRD描述，其中脱附效率动态地依赖于冰的含量。我们将修正的脱附方案应用于对应于无星核与恒星前核以及分子云包层的物理条件下的两相和三相化学模型。我们发现，在无星核和恒星前核内部，引入动态CRD可使两相化学模型中的气相丰度降低多达一个数量级。在三相化学模型中，当仅考虑一层单分子层冰为活跃时，我们的模型产生与静态冷却方案非常相似的结果。冰的丰度通常对颗粒冷却时间的变化不敏感。进一步改进的CRD模型需要考虑颗粒瞬态加热中引入的附加效应，例如由采用宇宙射线能谱所引入的效应。
引用
@article{arxiv.2106.04593,
title = {A Revised Description of the Cosmic Ray-Induced Desorption of Interstellar Ices},
author = {O. Sipilä and K. Silsbee and P. Caselli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.04593},
year = {2021}
}
备注
Accepted to ApJ; note significant changes to the model results compared to the version of the paper previously posted on arXiv, especially for low volume densities and for the three-phase ice models, induced by the addition of an upper limit to the CRD rate