多孔颗粒表面化学的多层建模 I. GRAINOBLE 模型
星系天体物理
2015-06-03 v2
摘要
在所谓的恒星前核阶段，形成了由水冰与 CO、H2CO 和 CH3OH 混合组成的冰幔。此外，人们认为自由基也在颗粒表面形成，并在随后原恒星演化的升温阶段反应生成复杂有机分子。我们旨在研究恒星前核阶段颗粒冰幔的形成以及被困其中的 H2CO、CH3OH 和自由基的丰度。我们开发了一个宏观统计多层模型，该模型随时间追踪颗粒冰幔的形成，并包含两个可能增加冰幔中被困自由基数量的效应：i）在冰幔形成的每个时刻，只有表面层具有化学活性，而非整个内部体相；ii）颗粒的多孔结构允许捕获反应性粒子。该模型考虑了由 H、O 和 CO 形成中性物种（如水、CO、甲醛和甲醇）以及若干自由基的反应网络。我们运行了大量模型网格以研究冰幔多层特性和颗粒多孔结构的影响。此外，我们还探讨了其他关键参数的不确定性对冰幔组成的影响。我们的模型预测了相对较高的自由基丰度。此外，多层方法使得追踪颗粒冰幔内的化学分化成为可能，表明冰幔远非均匀的。例如，甲醇主要存在于冰幔的外层，而 CO 和其他反应性物种则被困在内层。冰幔的整体组成取决于恒星前核的密度和年龄，以及一些微观参数。与观测结果的比较使我们能够约束少数参数的值，并为冰形成期间的物理条件提供一些指示。
引用
@article{arxiv.1111.4165,
title = {Multilayer modeling of porous grain surface chemistry I. The GRAINOBLE model},
author = {Vianney Taquet and Cecilia Ceccarelli and Claudine Kahane},
journal= {arXiv preprint arXiv:1111.4165},
year = {2015}
}
备注
20 pages and 19 figures. Accepted in Astronomy & Astrophysics