天体环境中碳质尘埃通过吸积与脱附生长的粘附系数精确计算
星系天体物理
2024-12-18 v1
摘要
背景：宇宙尘埃在天体环境中无处不在，对化学过程和光谱有重要影响。尘埃颗粒很可能通过气体相中的原子和分子在其表面吸积而生长。尽管其重要性重大，但仅有少数研究计算了相关温度和物种的粘附系数及其对颗粒生长的直接影响。总体而言，尘埃的形成与生长过程尚不完全清楚。目的：计算多种气相物种与碳质尘埃颗粒在一广泛温度范围内的粘附系数、结合能和颗粒生长速率。方法：采用反应力场算法进行分子动力学模拟，以精确计算粘附系数并获取结合能。将结果纳入天体物理成核区域模型中以研究尘埃生长。结果：首次给出了温度范围50 K至2250 K内H、H₂、C、O和CO在无定形碳结构上的粘附系数。此外，估算了碳质尘埃中H、C和O的结合能以计算热脱附速率。结合吸积与脱附，我们确定了碳质尘埃的有效吸积速率和升华温度。结论：发现粘附系数可能与天体物理模型中常用值存在显著差异，这为碳质尘埃颗粒通过吸积在尘埃形成区域的生长提供了新见解。
引用
@article{arxiv.2411.06125,
title = {Accurate sticking coefficient calculation for carbonaceous dust growth through accretion and desorption in astrophysical environments},
author = {Duncan Bossion and Arkaprabha Sarangi and Susanne Aalto and Clarke Esmerian and Rasoul Hashemi and Kirsten Kraiberg Knudsen and Wouter Vlemmings and Gunnar Nyman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.06125},
year = {2024}
}
备注
Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics (A&A)