随机晶粒加热对冷致密云化学的影响
地球与行星天体物理
2018-06-27 v1
摘要
尘埃颗粒的温度在分子云的化学演化中起着重要作用。与大型颗粒不同，由光子引起的小颗粒温度涨落可能十分显著。因此，若在天体化学模型中纳入颗粒尺寸分布，则小尘埃颗粒的温度不可假定为常数。我们使用经典的 MRN 颗粒尺寸分布，以一组尘埃颗粒半径模拟了完整的气-粒反应网络，并纳入了小尘埃颗粒的温度涨落。采用蒙特卡洛方法模拟由外部低能光子与内部宇宙线诱发的次级光子引起的实时尘埃颗粒温度涨落。我们的模型还考虑了冰幔在颗粒表面累积导致的尘埃颗粒半径增大。我们发现，在含颗粒尺寸分布与温度涨落的模型中，表面 CO 丰度比单颗粒尺寸模型高出一个数量级以上。由于外部低能光子引起的温度尖峰，少量类地复杂有机分子（COMs）也可在小颗粒上形成。然而，宇宙线诱发的次级光子使小颗粒过热，导致表面 CO 升华且颗粒表面形成的自由基减少，从而使表面 CO 与 COMs 的产量下降约一个数量级。小颗粒的过热可由颗粒生长抵消，从而使表面 CO 与 COMs 的形成更为高效。
引用
@article{arxiv.1806.02966,
title = {Effect of stochastic grain heating on cold dense clouds chemistry},
author = {Long-Fei Chen and Qiang Chang and Hong-Wei Xi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.02966},
year = {2018}
}
备注
16 pages, 10 figures, accepted for publication in MNRAS