冰的光脱附 II：H2O和D2O
天体物理学
2011-02-11 v1
摘要
在几个寒冷的天体物理环境中已探测到气态H2O，但观测到的丰度无法通过H2O冰的热脱附或H2O的气相形成来解释。因此，这些观测表明存在一种有效的非热冰脱附机制。在此，我们给出了实验测定的H2O和D2O冰的UV光脱附产率，并推导了它们的光脱附机制。使用模拟星际UV场的氢放电灯（7-10.5 eV），在超高真空条件和天体化学相关温度（18-100 K）下研究了冰的光脱附。在辐照过程中，利用冰的反射吸收红外光谱和脱附物种的同步质谱法监测冰的脱附。每个入射光子的光脱附产率对于H2O和D2O是相同的，并且取决于冰的厚度和温度。对于厚度大于8个单层的冰，由于冰物种扩散的增加，光脱附产率Y与温度呈线性关系，即Y(T) = 1E-3(1.3+0.032*T) UV photon-1，绝对产率的不确定度为60%。扩散的增加也导致H2O:OH脱附产物比例随温度升高而增加。该产率不依赖于基底、UV光子通量或UV注量。由于UV光子能有效地使H2O冰非晶化，该产率也与初始冰结构无关。这些结果与H2O光脱附的理论预测一致，并在一定程度上与先前的一项实验研究相符。将实验测定的产率应用于Herbig Ae/Be星+盘模型表明，与忽略非热脱附的模型相比，冰的UV光脱附使盘表面区域的H2O含量增加了几个数量级。
引用
@article{arxiv.0812.1918,
title = {Photodesorption of Ices II: H2O and D2O},
author = {Karin I. Oberg and Harold Linnartz and Ruud Visser and Ewine F. van Dishoeck},
journal= {arXiv preprint arXiv:0812.1918},
year = {2011}
}
备注
21 pages including 8 figures. Accepted for publication in ApJ. Prepared using emulateapj. Abstract is shortened to fit the Astro-ph format