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水冰上分子的束缚能:实验室测量与建模

天体物理仪器与方法 2016-07-13 v1

摘要

我们测量了 N2_2、CO、O2_2、CH4_4 和 CO2_2 在非多孔(致密)无定形固态水(np-ASW)上的束缚能,N2_2 和 CO 在多态无定形固态水(p-ASW)上的束缚能,以及 NH3_3 在晶态水冰上的束缚能。我们能够测量低至单分子层千分之一量级的束缚能,从而使得这些测量比现有值更适用于天体化学。我们发现 CO2_2 即使在极低速覆盖率下也会在 np-ASW 表面形成团簇。N2_2、CO、O2_2 和 CH4_4 的束缚能在亚单分子层区间随覆盖率下降。它们在低覆盖极限下的值远高于气体-粒模型(gas-grain models)中通常采用的值。我们使用了一个经验公式来描述束缚能对覆盖率的依赖关系。我们将新确定的束缚能分布用于冷云和热核模型的气-粒化学模拟中。我们发现,由于在亚单分子层区间脱附能更高,与当前天体化学模型中使用的单一值能量相比,这些冰的一定比例在尘埃颗粒表面停留时间更长且可达到更高温度。

关键词

引用

@article{arxiv.1603.02191,
  title  = {Binding Energy of Molecules on Water Ice: Laboratory Measurements and Modeling},
  author = {Jiao He and Kinsuk Acharyya and Gianfranco Vidali},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1603.02191},
  year   = {2016}
}

备注

10 pages, 14 figures, submitted to ApJ