星际冰类似物中的孔隙演化：模拟温度升高的效应

背景。星际冰的孔隙度水平——其主要由无定形固态水（ASW）构成——包含着关于其他挥发性物质捕获能力的线索，并决定了发生固态反应所需的表面可及性。目标。我们的目标是模拟无定形水冰在低温（10 K）下的生长，并表征孔隙度（和比表面积）随温度（从10 K到120 K）的演化。方法。采用动力学蒙特卡洛模拟来模拟无定形水冰中孔隙的形成和热演化。我们追踪气相水分子的吸积及其在不同网格尺寸表面上的迁移，包括顶部生长层和体相内部。结果。我们表明，随着温度升高，水冰中的孔隙特征发生显著变化。孔隙总表面积急剧减小，而总体积在较高温度下仅略微减小。这将降低整体反应效率，但同时，小孔隙会连接并合并，允许被捕获的分子在孔隙网络内相遇并反应，从而提供了一条提高反应效率的途径。我们引入了孔隙合并作为一种新的固态过程，它可能促进太空中新分子的固态形成，且迄今尚未被考虑。