冰的光致脱附 I: CO、N2 和 CO2
天体物理学
2015-05-13 v2
摘要
天体化学中一个长期存在的问题是，在稠密的星际和星周区域，分子如何能维持在气相中。光致脱附是一种非热脱附机制，可以解释在云核和盘面中观测到的少量冷气体。本文旨在确定三种天体化学相关冰（CO、N2 和 CO2）的紫外光致脱附产额，并约束其光致脱附机制。此外，还探索了在混合和层状 CO:N2 冰中共同脱附的可能性。在超高真空条件下，使用氢放电灯（7-10.5 eV）在 15-60 K 下对冰的光致脱附进行了实验研究。通过冰的反射吸收红外光谱和脱附分子的同步质谱监测辐照过程中的冰脱附。每个入射光子的紫外光致脱附产额和光致脱附机制都是分子特异性的。CO 从冰的表面层无解离地光致脱附。N2 在此波长范围内缺乏电子跃迁，其光致脱附产额低一个数量级以上。当 N2 与 CO 冰混合或覆盖在 CO 冰上时，由于共同脱附，该产额显著增加。CO2 通过解离和随后从冰的最上层 10 层中重组而光致脱附。在低温（15-18 K）下，纯 CO 和 N2 的推导光致脱附产额分别为 2.7x10^-3 和 <2x10^-4 分子/光子。CO2 的光致脱附产额为 1.2x10^-3x(1-e^(-X/2.9)) + 1.1x10^-3x(1-e^(-X/4.6)) 分子/光子，其中 X 是以单层为单位的冰厚度，表达式的两部分分别代表 CO2 和 CO 的光致脱附路径。
引用
@article{arxiv.0809.1333,
title = {Photodesorption of ices I: CO, N2 and CO2},
author = {Karin I. Oberg and Ewine F. van Dishoeck and Harold Linnartz},
journal= {arXiv preprint arXiv:0809.1333},
year = {2015}
}
备注
Accepted by A&A; the new version contains additional figures and text at the referee's request