杂质存在下星际冰吸收特征的系统研究
星系天体物理
2020-05-27 v1 化学物理
摘要
光谱学研究在星际冰及其结构的识别与分析中起着关键作用。一些分子已在星际冰中被识别为纯的、混合的甚至分层结构。水冰的吸收带特征可因不同类型杂质（CO、CO₂、CH₃OH、H₂CO 等）的存在而显著改变。本工作中，我们开展了理论研究以理解杂质存在下水的带频率与强度的行为。计算研究得到若干红外光谱实验的支持与补充，旨在验证 HCOOH、NH₃ 与 CH₃OH 对纯 H₂O 冰带轮廓的影响。具体地，我们探究了对扭转、弯曲、体相伸缩与自由 OH 伸缩模式带强度的影响。计算所得带强度轮廓与我们新的及已有的实验结果进行了比较，从而指出 H₂O 的振动模式及其强度在杂质不同浓度存在下可发生显著变化。多数情况下，体相伸缩模式是受影响最大的振动，而弯曲是受影响最小的模式。发现 HCOOH 对扭转、弯曲与体相伸缩带轮廓有强烈影响。在 NH₃ 情形下，当杂质浓度达到 50% 时自由 OH 伸缩带消失。本工作最终将有助于借助即将到来的 JWST 任务对未来星际冰的详细天基观测进行正确解释。
引用
@article{arxiv.2005.12867,
title = {A Systematic Study on the Absorption Features of Interstellar Ices in Presence of Impurities},
author = {Prasanta Gorai and Milan Sil and Ankan Das and Bhalamurugan Sivaraman and Sandip K. Chakrabarti and Sergio Ioppolo and Cristina Puzzarini and Zuzana Kanuchova and Anita Dawes and Marco Mendolicchio and Giordano Mancini and Vincenzo Barone and Naoki Nakatani and Takashi Shimonishi and Nigel Mason},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.12867},
year = {2020}
}
备注
Accepted for Publication in the ACS Earth and Space Chemistry Journal