星周和彗星冰类似物的热脱附

星际冰的热退火发生在恒星形成的几个阶段。对这一过程的了解来自天文观测与在天体物理相关条件下进行的实验室模拟的结合。我们首次展示了程序升温脱附 (TPD) 实验的结果，实验对象是由多达五种分子组分组成的前彗星冰类似物：H2 O、CO、CO2、CH3 OH 和 NH3。实验在超高真空室中进行。一条具有新颖设计的气体管路允许受控地制备多达五种分子组分的混合物。使用四极质谱仪监测脱附到气相的挥发物，同时通过红外光谱研究冰结构和组成的变化。含有 CO、CO2、CH3 OH 和 NH3 的水冰的 TPD 曲线在接近纯冰实验中观察到的温度处呈现脱附峰，在水冰结晶后出现火山式脱附峰，并与水出现共脱附峰。当 CH3 OH 和 NH3 相对于水的丰度在冰基质中高于约 3% 时，它们在类似于纯冰的温度下发生脱附。我们发现 CO、CO2 和 NH3 也呈现出与 CH3 OH 的共脱附峰，这在富水二元冰混合物的实验中无法重现。这些混合物被广泛用于星际冰热脱附的研究。这些结果复现了热核中星周冰的加热过程，也可应用于彗星的后期热演化。特别是，TPD 曲线为分析 ESA-Rosetta 彗星任务 aboard 的质谱仪将对 67P/Churyumov-Gerasimenko 彗星彗发进行的测量提供了基准，根据我们的预测，该彗星在 Rosetta 到达之前就会变得活跃。