天体物理环境中无定形硅酸盐的低温结晶
地球与行星天体物理
2015-05-19 v1
摘要
我们构建了一个由放热化学反应引发的无定形硅酸盐颗粒低温结晶的理论模型。作为第一步，该模型被应用于退火实验，其中样品为(1)无定形硅酸盐颗粒和(2)覆盖有无定形碳层的无定形硅酸盐颗粒。我们从实验分析中推导出了无定形硅酸盐和无定形碳的结晶活化能。此外，我们将该模型应用于覆盖有含反应分子无定形碳层的无定形硅酸盐核心的低温结晶实验。我们阐明了由放热化学反应引发低温结晶的条件。接下来，我们列出了适用于天体物理环境的结晶条件公式。我们表明，当前的结晶机制由两个量表征：颗粒中的储能密度Q和化学反应的持续时间τ。结晶条件由Q > Q_{min}和τ < τ_{cool}给出，这与反应和颗粒结构的细节无关，其中τ_{cool}是被放热反应加热的颗粒的冷却时标，Q_{min}是由结晶活化能决定的最小储能密度。我们的结果表明，硅酸盐结晶发生在比迄今认为的更广泛的天体物理条件下。
引用
@article{arxiv.1005.4251,
title = {Low-Temperature Crystallization of Amorphous Silicate in Astrophysical Environments},
author = {Kyoko. K. Tanaka and Tetsuo Yamamoto and Hiroshi Kimura},
journal= {arXiv preprint arXiv:1005.4251},
year = {2015}
}
备注
9 figures, accepted for publication in Astrophysical J