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关于 CO$_{2}$ 与 H$_{2}$O 冰颗粒黏附性的研究

地球与行星天体物理 2021-04-14 v1 软凝聚态物质

摘要

实验室实验表明,CO2_{2} 冰颗粒的黏附效率低于 H2_{2}O 冰颗粒,且两者黏附阈值速度相差一个数量级。然而,CO2_{2} 与 H2_{2}O 冰的表面能和弹性模量相当,因此 CO2_{2} 冰颗粒相较于 H2_{2}O 冰颗粒黏附性差的原因尚不清楚。本文利用 Krijt 等人推导的黏弹性接触模型,研究黏弹性耗散对冰颗粒黏附阈值速度的影响。我们发现,实验研究中报道的 CO2_{2} 冰颗粒黏附阈值速度与对完全弹性球体的预测值相当。相比之下,H2_{2}O 冰颗粒的黏附阈值速度比完全弹性球体的预测值高一个数量级。因此,我们得出结论:CO2_{2} 与 H2_{2}O 冰颗粒之间黏附性的巨大差异主要源于黏弹性耗散强度的不同,而后者由黏弹性弛豫时间控制。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.06683,
  title  = {On the stickiness of CO$_{2}$ and H$_{2}$O ice particles},
  author = {Sota Arakawa and Sebastiaan Krijt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.06683},
  year   = {2021}
}

备注

15 pages, 7 figures. Accepted for publication in ApJ