水冰是尘埃凝聚的高效促进因素吗？

在原行星盘雪线之外以及分子云致密核内部，气体温度足够低，使水蒸气在已有难熔尘埃颗粒表面凝结成非晶冰。近期的数值模拟与实验室实验表明，蒸气凝结促进了该寒冷区域中尘埃的凝聚。然而，在数值模拟中，难熔材料的内聚常被低估；而在实验室实验中，水蒸气与表面的碰撞频率高于真实条件。因此，为重新审视水冰在尘埃凝聚中的作用，我们充分利用接触力学与摩擦学中的适当理论，对水冰颗粒凝聚的可用数据进行了系统研究。我们发现，由于准液相层（QLL）的存在，多数实验数据可由润滑理论较好地解释。唯一的例外是低温下颗粒动态碰撞的结果，其反而与 JKR 理论一致，因为 QLL 过薄而无法耗散其动能。考虑到原行星盘与分子云中的真空条件，难熔颗粒表面非晶水冰的形成并不必然如当前预期那样助长其碰撞生长。虽然雪线附近但外侧水冰的结晶缓解了冰覆颗粒的凝聚，但雪线内侧水冰的升华被认为促进了裸难熔颗粒的凝聚。