更好地理解宇宙射线对冰幔的解吸作用
太阳与恒星天体物理
2022-08-17 v1 地球与行星天体物理
星系天体物理
高能天体物理现象
摘要
宇宙射线加热诱导的星际冰解吸的标准模型基于从经典(0.1 微米)尘埃颗粒上对冰幔组分零星解吸的连续表示。对此已重新评估并发展，以纳入通过(扩展)颗粒冷却曲线的解吸追踪、对颗粒尺寸依赖性的考量以及对效率的约束。随后构建了一个模型来研究该过程真实的、零星的性质，并允许物种共解吸及极小颗粒整层幔解吸的可能性。研究的关键结果是解吸率高度不确定，但几乎肯定显著大于先前所确定的值。对于典型的星际颗粒尺寸分布，发现解吸由最小颗粒的贡献主导。零星解吸模型表明，若宇宙射线撞击之间的间隔与或短于冻结时标相当，则连续表示不适用；化学变化可能发生在极长时间尺度上，导致强烈的气相化学富集，其对宇宙射线通量具有高度非线性的依赖。即便有限程度的物种共解吸和/或极小颗粒贡献的纳入，也会进一步提高速率，尤其对如 H2O 之类的物种。总体而言，我们发现宇宙射线加热是暗环境中主导的解吸机制。这些结果可能对原恒星与原行星环境的化学具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2207.14005,
title = {Towards a better understanding of ice mantle desorption by cosmic rays},
author = {Jonathan M. C. Rawlings},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.14005},
year = {2022}
}
备注
19 pages with 3 figures, MNRAS accepted 28 July 2022