天体物理非晶态分子冰的热行为
地球与行星天体物理
2023-07-27 v2
摘要
冰是天体物理环境的主要组分——从星际分子云经原行星盘到演化中的太阳系。冰与复杂有机物在这些环境中亦共存，且认为原始冰在四十亿年前将生命分子带至地球，可能启动了地球生命起源。为理解冰与有机物从其起源到成为演化行星系统一部分的历程，以JWST等高空间与光谱分辨率望远镜补充实验室实验研究至关重要，后者可深入揭示这些天体物理环境中发生的过程。我们的实验室研究旨在提供此知识。本文中，我们呈现了分子冰混合物在不同温度下行为的同步质谱与红外光谱研究，以及该信息对解释原行星盘与彗星观测数据的关键性。我们发现非晶态到晶态水冰转变是区分 trapped 挥发物（如CO2）释气与混合分子冰中同物纯分子冰域释气的最关键现象。晶态水冰仅捕获少量其他挥发物（<5%），表明天体物理与行星环境中冰颗粒组成必因冰处于非晶相或已转变为晶相而不同，即便晶冰随后经历辐射诱导非晶化。水冰的结晶是天文环境及太阳系中许多冰的关键区分因素。
引用
@article{arxiv.2307.11275,
title = {Thermal Behavior of Astrophysical Amorphous Molecular Ices},
author = {Murthy S. Gudipati and Benjamin Fleury and Robert Wagner and Bryana L. Henderson and Kathrin Altwegg and Martin Rubin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.11275},
year = {2023}
}
备注
Published in Royal Society of Chemistry Faraday Discussions, 2023