分子云中水冰的沉积与生长

在星际云中，水冰在尘埃颗粒上的沉积仅发生在视觉消光高于某一阈值 A_th 时。在消光大于 A_th 时，推断得到的水冰柱密度与 A_V 之间存在（近线性）相关关系。对于金牛座、巨蛇座和蛇夫座 ρ 等单个云复合体，所有视线方向上的 A_th 以及该相关关系的梯度都非常相似。我们研究了这一现象的成因，仔细考虑了可能涉及的各种可能机制，并应用完整的化学模型来分析宁静分子云中的行为与敏感性。我们的关键结果是：(i) 该现象的普遍性指向一个共同原因，因此这些视线探测的是具有相似、先进化学与动力学演化的区域；(ii) 对于金牛座和巨蛇座，A_th 与相关关系的斜率可解释为氧原子冻结与 H2O 分子光解吸之间平衡的结果，其他机制均不能令人满意地解释该现象；(iii) A_th 依赖于局部密度，表明局部体密度与柱密度之间存在相关性；(iv) 金牛座与巨蛇座 A_th 的差异可能源于局部平均辐射场强度的变化；(v) 大多数冰沉积在初始非常微小（<0.01 微米）的颗粒上；(vi) 蛇夫座 ρ 中观测到的极高 A_th 值无法以相同方式解释，除非存在复杂的微结构和/或对消光特性的修正。