旋转颗粒表面的化学:冰幔分子的旋转热脱附
星系天体物理
2024-04-08 v2 地球与行星天体物理
太阳与恒星天体物理
化学物理
摘要
普遍认为,水与复杂有机分子(COMs)首先在尘埃颗粒的冰幔中形成,随后因原恒星强烈辐射加热颗粒而返回气相。先前关于分子从冰幔脱附的研究假设颗粒处于静止状态,这与颗粒因与各向异性辐射或气流相互作用而发生超热旋转的事实相悖。{为清晰理解分子如何释放到气相中,必须量化颗粒超热旋转对表面化学的影响}。本文研究了由辐射力矩驱动的尘埃颗粒超热旋转对原恒星周围冰质颗粒幔层分子脱附的影响。我们表明,颗粒旋转产生的离心势能降低了分子的势垒,并显著提高了其脱附速率。我们将此机制称为{\it 旋转-热}或{\it ro-thermal}脱附。我们应用 ro-thermal 机制研究同时被原恒星强烈辐射加热至高温并自旋加速至超热旋转的冰质颗粒上的分子脱附。我们发现,对于具有高结合能的分子,如水与复杂有机分子,ro-thermal 脱附远比热脱附高效。我们的结果对理解在恒星形成区探测到的复杂有机分子的起源具有重要意义,并呼吁关注冰质颗粒超热旋转对使用分子作为恒星形成区物理条件示踪物的影响。
引用
@article{arxiv.1906.11386,
title = {Chemistry on Rotating Grain Surface: Ro-Thermal Desorption of Molecules from Ice Mantles},
author = {Thiem Hoang and Ngo-Duy Tung},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.11386},
year = {2024}
}
备注
9 figures, 16 pages; resubmitted to ApJ after the positive referee report