Molecule-specific diffusion and desorption of interstellar ices on carbonaceous dust
National Central University（中央大学）；Max Planck Institute für Astronomie（马克斯·普朗克天文研究所）；Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）
通过实验室研究发现，星际冰在碳质尘埃上的扩散与脱附具有分子特异性，尘埃-冰界面会影响冰的结构和脱附动力学，为天文观测和星际冰化学模型提供了新约束。
2026-08-13 astro-ph.GA
Non-thermal desorption of complex organic molecules: Cosmic-ray sputtering of CH3OH embedded in CO2 ice
甲醇冰嵌入在稠密分子云中的星际冰幔中。我们的目标是测量溅射效率从不同的冰地幔的不同组成的实验，以评估其对天体化学模型的潜在影响。复杂的有机分子的溅射产率是特别感兴趣的，因为很少有机制是足够有效的，以诱导一个显着的反馈到气相。我们照射甲醇和二氧化碳冰混合物的不同比例的快速重离子在电子溅射制度。我们用质谱仪监测了红外光谱的演变和释放到气相中的物质。甲醇和13 C-甲醇同位素用于消除测量的辐照产物的任何模糊性。嵌入在二氧化碳冰中的甲醇的溅射是导致气相中的完整甲醇喷射的有效过程。我们确定，当甲醇嵌入在暴露于宇宙射线的富含二氧化碳的地幔中时，相当大的一部分被溅射为完整的分子。溅射分数如下的冰地幔的时间依赖性的散装组合物，后者随着时间的推移，由于放射性裂解引起的演变的散装。如果甲醇是嵌入在二氧化碳冰矩阵，作为分析的光谱形状的CO2弯曲模式观测在某些视线建议，整体甲醇溅射产率高于如果嵌入在水冰地幔。溅射增加的倍数接近主导冰基质溅射产率，与水冰相比，纯二氧化碳冰的溅射产率约高出六倍。这些实验进一步限制了宇宙射线诱导的冰地幔溅射机制在星际固相中复杂有机分子的气相释放中的重要作用。
2020-01-14 astro-ph.GA
CO and N$_2$ desorption energies from water ice
CO和N $_2$的相对解吸能是解释观测到的星际CO和N $_2$丰度模式的关键，包括在盘、原恒星和分子云核中有充分证据的CO和N $_2$ H $^+$反相关。基于对纯CO和NPDMATHABMM冰解吸的实验室实验，CO和NPDMATHABMM解吸能量之间的差异很小; NPDMATHABMM与CO解吸能量比为0.93 $\pm$ 0.03。然而，星际冰并不纯净，在这项研究中，我们探讨了水冰对两种分子解吸能量比的影响。我们目前的程序升温脱附实验的不同覆盖率的$^{13}$ CO和$^{15}$ N $_2$多孔和紧凑的无定形水冰，并作为参考，纯冰。在所有实验中，$^{15}$ N $_2$解吸在$^{13}$ CO解吸开始之前几度开始。在致密水冰上不同亚单层覆盖率下，$^{15}$ N $_2$和$^{13}$ CO的能垒分别为770和866 K，1034 - 1143 K和1155 - 1298 K，多孔水冰上$\sim$ 1 ML冰的能垒分别为1435和1575 K。对于所有等效实验，N $_2$与CO解吸能量比始终为0.9。当CO和N $_2$冰存在于相似的冰环境中时（例如，经历与水冰的相似程度的相互作用），它们的解吸温度因此应当在彼此的几度内。一个较小的N $_2$-CO解吸能量比可能存在于星际和拱星环境中，如果平均CO冰分子与水冰的相互作用比平均N $_2$。
2015-12-21 astro-ph.GA
Chemistry on Rotating Grain Surface: Ro-Thermal Desorption of Molecules from Ice Mantles
本研究提出冰质尘埃颗粒的旋转-热脱附机制，证明辐射扭矩诱导的超热旋转可降低分子势垒并显著增强高结合能分子脱附。
2019-09-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Temperature programed desorption of water ice from the surface of amorphous carbon and silicate grains as related to planet-forming disks
了解小天体的历史和演化，如尘埃颗粒和彗星，在行星形成盘是非常重要的，以揭示负责创建行星系统的建筑规律。这些在盘的寒冷区域的小物体通常被认为是尘埃粒子与分子冰的混合物，其中冰覆盖在尘核的表面或实际上与尘埃物理混合。虽然第一种情况，冰与尘埃，近几十年来一直在实验室中进行深入研究，但第二种情况，冰与尘埃混合，目前还没有涉足。这项工作是第一个实验室研究的程序升温脱附（TPD）的水冰混合无定形碳和硅酸盐颗粒。我们表明，H2O冰的解吸动力学强烈依赖于灰尘/冰的质量比，可能是由于从一个大的表面的分形簇组成的碳或硅酸盐颗粒的水分子的解吸。此外，它表明，水冰分子是不同的结合到硅酸盐颗粒相比，碳。这些结果提供了小型宇宙天体的结构和形态与其中包含的水冰解吸动力学之间的联系。
2018-08-02 astro-ph.GA
Photodesorption of water ice from dust grains and thermal desorption of cometary ices studied by the INSIDE experiment
一个新的实验装置星际冰尘实验（INSIDE）是为了研究以冰包裹的碳和硅酸盐基尘埃颗粒为代表的宇宙颗粒类似物而设计的。在新仪器中，我们可以模拟星际和星周环境中普遍存在的物理和化学条件。该装置将超真空和低温条件与红外光谱法和质谱法相结合。利用INSIDE，我们计划研究灰尘/冰样品表面的物理和化学过程，如吸附，解吸和分子的形成。第一个实验上的光解吸水冰分子从表面的硅酸盐和碳颗粒的UV光子揭示了强烈的影响，特别是在单层政权的表面性质上的解吸产率。在第二个实验中，首次研究了由六种分子组分组成的彗星冰类似物的热脱附。CO2和CH 3OH与O2的共解吸表明，在彗星或星际冰中的高O2浓度下，“重”冰分子可以部分被捕获在O2中，并比预期更早地释放到气相中。这种效应可以解释天文学在寒冷稠密的星际云中探测到复杂的有机分子。
2019-05-31 astro-ph.GA astro-ph.IM
Icy molecule desorption in interstellar grain collisions
在寒冷的无星和星前云核中观测气态复杂有机分子（COMs），需要有效地将COMs及其母体从星际颗粒上的冰冷地幔中解吸出来。用一个简单的天体化学模型，我们调查，如果机械去除冰碎片之间的斜碰撞在两个大小箱（0.01和0.1微米）可以大大影响COM丰度。两个晶粒碰撞速度被认为是10和50米每秒，对应于现实的晶粒相对速度所产生的双极扩散和湍流，分别。从较小的颗粒，碰撞被假定为删除一个球冠的高度等于1/3和1冰幔厚度，分别。我们发现，诱导的解吸可以提高几个数量级的气相丰度的COM，再现观察到的COM丰度在一个数量级。重要的是，高的气态COM丰度达到了长达1万年的时间尺度和一个相当低的甲醇冰丰度，常见的无星核心。简单的模型，只考虑两个晶粒尺寸箱和几个假设，演示了一个概念，必须用更复杂的方法进行测试。
2022-07-01 astro-ph.GA physics.chem-ph
On Modelling Sputtering of Interstellar Grain Ices
在星际介质（ISM）中，复杂有机分子（COMs）的形成在很大程度上是由表面反应促进的。然而，在冷的乌云中，由于缺乏热能来克服对晶粒表面的结合能，COM的热解吸是低效的。因此，非热解吸方法是重要的解释气相检测的许多COM主要是在晶粒上形成。在这里，我们提出了一个新的非热解吸过程：宇宙射线溅射的颗粒冰表面的水，二氧化碳，和一个简单的混合冰。我们的模型适用于估计的溅射率的3相速率方程模型鹦鹉螺-1.1，其中这种夹杂物的结果在增强气相丰度的颗粒反应，如甲醇（CH $_{3}$ OH）和甲酸甲酯（HCOOCH $_{3}$）产生的分子。值得注意的是，与其他分子相比，具有有效气相破坏途径的物质在具有溅射的模型中表现出较少的增加。这些模型的结果表明，溅射是一种有效的，非特异性的非热解吸方法，应被视为在未来的化学模型的一个重要因素。
2022-09-06 astro-ph.GA
Influence of surface coverage on the chemical desorption process
在寒冷的天体物理环境中，一些分子在气相中被观察到，而它们应该已经耗尽，冻结在尘埃颗粒上。为了解决这个问题，天体化学家提出，在尘埃颗粒表面合成的一小部分分子可以在形成后立即解吸。最近的化学解吸过程已被实验证明，但在发挥作用的关键参数尚未完全理解。本文提出了一种新的方法来分析氧化石墨吸附氧原子后合成的氧气和臭氧的比例。我们证明了两种反应路径（O+O和O+O $_2$）的化学解吸效率相差一个数量级。我们显示的表面覆盖的重要性：对于O+O反应，化学解吸效率接近80 $\%$在零覆盖，并趋于零，在一个单层覆盖。O+O化学脱附的覆盖依赖性通过改变基底上的预吸附N $_2$的量从0到1.5 ML来证明。最后，我们讨论了不同的物理参数，可以发挥作用的化学解吸过程中的相关性：结合能，焓的形成，和能量转移从新的分子的表面或其他吸附物。
2014-06-21 astro-ph.GA physics.chem-ph
Constraints on the non-thermal desorption of methanol in the cold core LDN 429-C
冷核是恒星形成的早期阶段，其特征是密度> 10 $^4$ cm $^{-3}$，温度低（< 15 K），外部紫外线辐射非常低。我们调查的物理化学过程中发挥追踪主要是通过尘埃颗粒表面上的反应形成的分子的起源。我们用NOEMA干涉仪和IRAM 30 m单碟望远镜对冷核LDN 429-C进行了观测，以获得关键物种CO和CH $_3$ OH的气相丰度。比较所观察到的气相的甲醇，其固相以前观察到斯皮策允许我们把定量约束的非热解吸的效率，这种物种。利用Herschel数据确定的物理参数，采用非局域热平衡辐射转移模型计算了11个被探测分子的丰度图。这些观测使我们能够探测分子丰度作为密度和视觉消光的函数，温度的变化被限制在12和18 K之间。然后，我们将观测到的丰度与鹦鹉螺天体化学模型的预测进行了比较。我们发现，所有的分子有较低的丰度在高密度和视觉相对于低密度区域，除了甲醇。将这些观测结果与基于当地物理条件的化学模型网格进行比较，我们能够重现这些观测结果，只允许参数时间变化。将所观察到的甲醇的气相丰度与先前测量的甲醇冰进行比较，我们估计非热解吸效率在0.002%和0.09%之间，随密度增加。解吸效率的明显增加不能再现我们的模型，除非宇宙射线溅射的产量被改变，由于冰的组成作为密度的函数而变化。
2023-01-03 astro-ph.GA
First Abundance Measurement of Organic Molecules in the Atmosphere of HH 212 Protostellar Disk
HH 212是一个被充分研究的原恒星系统，显示了第一个垂直分辨的盘，中央原恒星周围有温暖的大气。在这里，我们报告了9个有机分子（包括新检测到的乙烯酮，甲酸，氘代乙腈，甲酸甲酯和乙醇）在磁盘的气氛中的检测，确认磁盘的气氛是，HH 212，化学丰富的成分，确定之前在较低的分辨率为“热corino”。更重要的是，我们报告的第一个系统的调查和丰度测量的磁盘大气中的有机分子在$\sim$ 40 AU的中央原恒星。这些分子的相对丰度类似于其他原恒星周围的热科里诺和洛夫乔伊彗星。这些分子可以（i）最初形成于冰冷的颗粒上，然后解吸到气相中，或者（ii）使用从尘埃地幔喷出的简单物质在气相中快速形成。分子的丰度和空间分布提供了强有力的约束模型，它们的形成和运输在恒星形成。这些分子有望形成生命所需的更复杂的有机分子，需要更深入的观察才能找到它们。
2019-04-23 astro-ph.GA
Formation of Complex Organic Molecules in Prestellar Cores: The Role of Non-Diffusive Grain Chemistry
本研究用MONACO模型模拟前恒星核L1544，首次同时再现多种含氧复杂有机分子的气相和冰相丰度，揭示非扩散颗粒化学及化学解吸的关键作用。
2025-07-10 astro-ph.GA
Thermal desorption of astrophysical relevant ice mixtures of acetaldehyde and acetonitrile from olivine dust
毫米和厘米观测发现越来越多的星际复杂有机分子（iCOM）在各种各样的恒星形成的网站，从最早的阶段，恒星形成的原行星盘和彗星。在这种情况下，关键是要了解iCOM和晶粒表面之间的固相相互作用如何影响热解吸过程，因此，在气相中的分子物种的存在。在实验室中，可以模拟热脱附过程，导出重要参数，如脱附温度和能量。我们报告新的实验室结果的程序升温脱附（TPD）从橄榄石尘埃的天体物理相关的冰混合物的水，乙腈，和乙醛。我们发现，在颗粒存在下，只有一部分乙醛和乙腈分别在约100 K和120 K下脱附，而40%的分子被100 μm量级的蓬松颗粒保留到190-210 K。与所有分子在温度高于100 K的区域中解吸的典型假设相反，该结果意味着约40%的分子可以在颗粒上存活，从而使挥发物向温度高达200 K的区域输送，并使原行星盘中雪线的位置向内移动。这些研究为解释观测数据提供了必要的支持，并可能有助于我们理解iCOMs的形成，提供了在不同温度下释放的分子分数的估计。
2021-04-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Thermal desorption of formamide and methylamine from graphite and amorphous water ice surfaces
甲酰胺（NH 2CHO）和甲胺（CH 3 NH 2）是许多天体物理环境中最丰富的含胺分子。这些分子在气相中的存在可能是由于星际冰的热解吸作用。这项工作的目的是确定甲酰胺和甲胺从类似物的星际尘埃颗粒表面的解吸能的值，并了解它们与水冰的相互作用。在40-240 K温度范围内，对甲酰胺和甲胺冰在石墨（HOPG）和无孔非晶态固体水冰表面进行了亚单层和单层TPD实验。用一组独立的Polanyi-Wigner方程计算了这两种分子的脱附能分布。甲酰胺从石墨和ASW冰表面的解吸的最大值发生在176 K后的H2O分子的解吸，而甲胺的解吸曲线强烈依赖于基板。低于100 K时，固态甲胺开始从石墨表面脱附。在120 K后，其从水冰表面的脱附开始，在150 K左右的水冰升华过程中，其脱附停止。在高于160 K的温度下，它继续从石墨表面脱附。超过95%的NH 2CHO通过水冰表面向石墨基底扩散，并释放到气相中，其解吸能量分布（7460-9380 K），用最佳拟合指前因子A=10^18 s-1测量。然而，甲胺从np-ASW冰面（3850-8420 K）上的解吸能分布的最佳拟合指前因子A=10^12 s-1。大约0.15的固体甲胺单层的一部分扩散通过水冰表面朝向HOPG基板。这少量的解吸后具有较高的结合能（5050-8420 K）。
2018-01-26 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Photochemistry and astrochemistry: photochemical pathways to interstellar complex organic molecules
星际介质的特点是化学成分丰富多样。它的许多复杂的有机分子被认为是通过冰粒地幔中的自由基化学形成的。当星际冰（由水和其他挥发物组成）暴露在紫外线光子和其他解离辐射源下时，自由基很容易形成，如果足够移动，自由基可以反应形成更大，更复杂的分子。由此产生的复杂有机分子（COM）伴随着恒星和行星形成，并可能最终在新生行星上播种生命的起源。越来越复杂的实验已经证明，已知的星际COM以及前生物有趣的氨基酸可以通过冰的光化学形成。我们回顾这些实验，并讨论了定性和定量的动力学和机械的限制，他们提供的。最后，我们比较了紫外线辐射的影响与其他三个潜在的自由基生产和星际冰化学来源：电子，离子和X射线。
2016-09-11 astro-ph.GA
Efficiency of non-thermal desorptions in cold-core conditions. Testing the sputtering of grain mantles induced by cosmic rays
在致密核心的寒冷条件下，气相分子和原子从气相耗尽到星际颗粒的表面。考虑到这些核心内的时间尺度和物理条件，这些分子的一部分必须被带回气相，以解释毫米望远镜对它们的观测。我们测试了模型中通常包含的不同机制的各自效率。我们还测试了在电子阻止本领范围内，通过与宇宙射线碰撞溅射冰粒地幔。当其他过程已经存在时，宇宙射线引起的冰溅射已经被添加到鹦鹉螺气体颗粒模型中。这些过程中的每一个都在由TMC 1冷芯观测确定的1D物理结构上进行了测试。由此产生的1D化学结构进行了比较，在这些核心中观察到的甲醇气相丰度。我们发现所有物种对非热脱附机制的敏感性并不相同，并且敏感性还取决于物理条件。因此，必须包括所有这些。对于H密度小于$4\times 10^4$ ~cm $^{-3}$的观测，化学解吸似乎是必不可少的，而溅射则是必不可少的。然而，这些模型系统地低于所观察到的甲醇丰度。更有效的化学解吸和更有效的溅射可以更好地再现观察结果。总之，宇宙射线碰撞造成的冰的溅射可能是冷核中高密度（在这里研究的条件下只有几个$10^4$ ~cm $^{-3}$）下最有效的解吸机制，而在较小的密度下仍然需要化学解吸。需要对这两种机制进行更多的工作，以评估它们对主要冰成分的效率。
2021-06-16 astro-ph.GA
A multigrain-multilayer astrochemical model with variable desorption energy for surface species
本文提出一种多粒度多层天体化学模型，研究表面分子结合能依赖性脱附对气-粒化学的影响，发现多种脱附机制共同调节星际冰成分，解释了主要冰组分比例的普遍相似性。
2024-05-28 astro-ph.GA physics.chem-ph
Formation of Complex Molecules in Prestellar Cores: a Multilayer Approach
我们提出的复杂的有机分子（COM）的化学建模的结果在典型的条件下的星前核。我们利用先进的气体颗粒天体化学模型，更新了气相化学，采用多层方法来研究冰表面化学，并根据Minissale等人最近的实验对反应解吸进行了最新处理。与化学模型，径向配置文件的分子，包括COM计算的情况下，典型的星前核L1544在时间尺度时，CO的建模耗尽因子变得等于所观察到的。我们发现在L1544中可以有效地形成COMs，直到10（-10）wrt的分数丰度。总氢原子核。许多COM的丰度，如CH 3 OCH 3，HCOOCH 3，和其他峰值在类似的径向距离约2000-4000 AU。COMs的气相丰度取决于反应脱附的效率，而反应脱附的效率又取决于冰地幔外层单层的组成。在星前核中，地幔的外层单层可能包括大部分CO及其氢化产物，这可能会增加反应解吸的效率，根据Minissale等人（2016），并使COMs的形成在星前核的典型条件下有效，尽管这一假设尚未得到实验证实。羟基自由基（OH）在COMs的气相化学中起着重要的作用，值得进一步深入研究。
2017-05-12 astro-ph.GA
O-bearing complex organic molecules at the cyanopolyyne peak of TMC-1: detection of C2H3CHO, C2H3OH, HCOOCH3, and CH3OCH3
我们报告的检测含氧复杂的有机分子丙烯醛（C2 H3CHO），乙烯醇（C2 H3 OH），甲酸甲酯（HCOOCH 3），和二甲醚（CH 3 OCH 3）对氰基多炔峰的无星核心TMC-1。这些分子是通过几个发射线在一个深Q波段的TMC-1线进行调查与Yebes 40米望远镜检测。这些观测结果表明，TMC-1的氰基多炔峰是富含碳链的冷暗云的原型，也含有含O的复杂有机分子，如HCOOCH 3和CH 3 OCH 3，这些分子以前曾在少数冷星际云中发现过。此外，这是首次在太空中安全探测到C2 H3 OH，也是首次在寒冷环境中探测到C2 H3CHO和C2 H3 OH，为冷源中复杂有机分子的谜题增添了新的碎片。我们推导出C2 H3CHO、C2 H3 OH、HCOOCH 3和CH 3 OCH 3的柱密度分别为（2.2 +/- 0.3）e11 cm-2、（2.5 +/- 0.5）e12 cm-2、（1.1 +/- 0.2）e12 cm-2和（2.5 +/- 0.7）e12 cm-2。有趣的是，C2 H3 OH具有与其熟知的异构体乙醛（CH 3CHO）相似的丰度，在氰基多炔峰处具有C2 H3 OH/CH 3CHO ~ 1。我们讨论了这些分子的潜在形成途径，并认识到需要进一步的实验，理论和天文研究来阐明这些含O复杂有机分子在冷星际源中形成的真正机制。
2021-04-23 astro-ph.GA
The effect of selective desorption mechanisms during interstellar ice formation
分子云中星际颗粒上冰的主要成分--水和碳氧化物--出现在不同的光学深度。这意味着选择性解吸机制在起作用。本文提出了一个收缩的低质量分子云核的天体化学模型。冰被视为由表面和三个次表层（亚层）组成。研究了光脱附、反应脱附和间接反应脱附。后者通过H+H反应在颗粒上的脱附而表现出来。包括浅层地下物质的解吸。模拟结果表明，在核心收缩的早期阶段存在一个“光子主导的冰”。地下冰被星际光子化学处理，产生复杂的有机分子。从地下层解吸的结果在高COM气相丰度在Av = 2.4…10弹匣这可能有助于解释暗核中的COM观测。结果发现，光解吸主要支配的开始冰积累到颗粒。反应特异性反应解吸对于通过高度放热的原子加成反应形成的小分子是有效的。较高的反应脱附效率导致较低的COMs气相丰度。间接反应解吸允许密切再现所观察到的H2O：CO：CO2的比例对一些背景恒星。据推测，这可以通过其效率符合顺序CO > CO2 >> H2O的任何机理来实现。在冻结结束后，这三个亚层代表了地幔化学上不同的部分。8... 10.5 mag是CO冰出现的可能AV阈值。较低的数值得到了观察结果的支持。
2015-03-12 astro-ph.GA physics.chem-ph
Photo-desorption of H2O:CO:NH3 circumstellar ice analogs: Gas-phase enrichment
我们研究了在国家同步辐射研究中心（新竹）产生的单色（550和900 eV）和宽带（250- 1250 eV）软X射线辐照下，H $_2$ O：CO：NH $_3$冰混合物中发生的光脱附。我们检测到许多质量的光解吸，从原子氢（m/z = 1）到m/z = 69的复杂物质（例如，C $_3$ H $_3$ NO、C $_4$ H $_5$ O、C $_4$ H $_7$ N），支持气相的富集。在低数量的吸收光子，基板介导的激子促进解吸占主导地位的光解吸产率诱导弱结合（到冰的表面）物种的释放;作为弱结合物种的数量下降，光解吸产率降低约一个数量级，直到孔隙率的影响，降低表面/体积比，产生进一步下降的产量。我们推导出CO光脱附产率的上限，在我们的实验中，在$\sim 10^{15} - 10^{20}$ ~吸收光子cm $^{-2}$的范围内，该上限从1.4到0.007分子光子$^{-1}$变化。我们将这些发现应用到一个由中央T~Tauri星辐射的原行星盘模型。
2018-10-08 astro-ph.GA
The Spatial Distribution of Organics toward the High-Mass YSO NGC 7538 IRS9
根据天体化学理论，高质量YSO周围的复杂分子组成应该从外层向中心热区演化，因为一系列依赖于温度的化学途径在冰和气相中被激活。根据形成所需的温度（<25、>25和>100 K），所得的复合物分子被广泛地分为三代。我们结合IRAM 30米和亚毫米阵列观测，探索高质量年轻恒星物体NGC 7538 IRS 9周围有机分子的空间分布，其微弱的复杂分子发射以前逃脱了检测，量化关键有机分子的发射和丰度分布作为与中央原恒星距离的函数。结果表明，含氮有机物和饱和含氧有机物在8000 AU附近和R<3000 AU附近的发射有较大的增加，而含氧分子和烃类则没有增加。包层中一些复杂分子的通量增加，大约8000 AU或25 K，与最近模型预测的20-30 K复杂冰化学的开始一致。某些分子在R<3000 AU时的发射增加表明存在一个弱的热核，其中热冰蒸发和热气相化学驱动了化学反应。因此，复杂的有机物在这颗原恒星周围的所有半径和温度下都能形成，但随着温度的升高，其组成会发生显着变化，这被用来限制不同种类分子所属的化学生成。
2013-05-14 astro-ph.GA
The negligible photodesorption of methanol ice and the active photon-induced desorption of its irradiation products
甲醇是星际和星周冰幔的常见成分，经常被用作恒星形成区的演化指示剂。在低至10 K的温度下，致密分子云内部的气相甲醇的观测表明，非热冰解吸必须是活跃的。冰光解吸被提出来解释的丰富的气相分子朝向最冷的地区。进行了实验室实验，以调查潜在的光解吸甲醇向最冷的地区。在8 K下沉积固体甲醇，并在从8 K开始的各种温度下进行UV照射。通过红外光谱监测冰的照射，并使用四极质谱检测气相中的分子。使用全氘代甲醇确认结果。在不同的辐照温度下，在质谱中没有观察到甲醇光脱附到气相。我们估计每个入射光子的上限为3x 10 e-5个分子。另一方面，可以清楚地观察到主要光产物的光子诱导解吸。甲醇的可忽略的光解吸可以通过在114 - 180 nm（10.87 - 6.88 eV）范围内的UV光子有效地解离该分子的能力来解释。因此，在没有热解吸的情况下气相甲醇的存在仍然无法解释。另一方面，我们发现CH_4从辐照的甲醇冰中脱附，这在纯CH_4冰辐照实验中没有发现。
2016-05-05 astro-ph.GA astro-ph.IM
Quantifying the chemical desorption of H$_2$S and PH$_3$ from amorphous water ice surfaces
从冰冷的颗粒表面的分子的非热解吸是必要的，以解释在恒星形成区域的冷气体中的分子线观测。化学解吸是一种非热解吸过程，由化学反应释放的能量驱动。在放热表面反应之后，多余的能量在垂直于表面的方向上转移为产物的平移能，导致解吸。产品物种的解吸概率，特别是产品物种从水冰表面的解吸概率，还没有得到很好的理解。这种不确定性限制了我们对气相和冰表面化学之间相互作用的理解。在目前的工作中，我们约束的解吸概率H $_2$ S和PH $_3$每个反应事件多孔非晶态固体水（ASW）通过数值模拟以前的实验室实验。采用微观动力学Monte Carlo方法，我们发现在每次氢加成过程中，H $_2$ S和PH $_3$从多孔ASW上的脱附概率分别为$3 \pm 1.5$ %和$4 \pm 2$ %.如果反应释放的能量的$\sim$ 7%转移到产物的平移激发，则这些概率与文献中提出的化学解吸的理论模型一致。作为副产品，我们发现多孔ASW上约70%（40%）的原子H吸附位点的结合能应低于$\sim$ 300 K（$\sim$ 200 K）。我们的研究结果的天体化学意义进行了简要讨论。
2021-12-08 astro-ph.GA
Spectrally-resolved UV photodesorption of CH4 in pure and layered ices
上下文甲烷是星际尘埃颗粒冰幔的主要成分之一，它处于丰富的固相化学网络的起点。量化这些冻结分子的光子诱导解吸产率和理解的基本过程是必要的，以准确地模拟观测和星际介质的各个区域的化学演化。目的。本研究的目的是在实验上确定的绝对光解吸产率的甲烷分子作为光子能量的函数。冰的组成的影响也进行了研究。通过研究层状CH 4：CO冰的甲烷解吸，间接解吸过程中触发的CO分子的激发进行监测和量化。方法.来自SOLEIL同步加速器的CORS光束线的可调谐单色VUV光在7 - 13.6 eV（177 - 91 nm）范围内用于照射纯CH 4或沉积在CO冰样品顶部的CH 4层。在气相中的物种的释放是由四极质谱监测和完整的CH 4的绝对光解吸产率推导。结果对于高于~ 9.1eV（~136 nm）的光子能量，CH 4光解吸。的光解吸光谱如下的吸收光谱的CH 4，这证实了介导的冰中的电子跃迁的解吸机制。当它被沉积在顶部的CO，CH 4解吸8和9 eV之间的CO吸收的图案特征，表示解吸诱导的能量转移从CO分子。结论.在不同的星际环境中，CH 4从纯冰中的光脱附率约为每入射光子2.0 x 10^-3个分子。CO诱导的CH 4的间接解吸的结果提供了有用的见解，这一过程的推广到其他分子与CO共存的冰幔。
2017-04-18 astro-ph.GA physics.chem-ph
Comprehensive laboratory constraints on thermal desorption of interstellar ice analogues
本研究通过超高真空低温程序升温脱附实验系统测量了多种星际冰类似物的热脱附特性，揭示了致密非晶水冰对 Ar、CO、CO2、CH3OH 和 NH3 等分子的有限捕获能力，为改进天体化学模型提供了动力学和热力学基准。
2024-04-03 astro-ph.GA
Rotational Desorption of Ice Mantles and Complex Molecules from Suprathermally Rotating Dust Grains around Young Stellar Objects
尘埃颗粒上的冰盖在天体化学中发挥着核心作用。水和复杂的有机分子（COMs）被认为首先在冰幔上形成，随后由于恒星形成活动而释放到气相中。然而，关键的问题是，当颗粒被从$T_{d}\sim 10\rm K$加热到$\gtrsim 100$ K时，冰幔是否能经受住恒星辐射。在本文中，我们首先研究了由年轻恒星（YSO）的强辐射驱动的超高温颗粒旋转对冰幔的影响。我们发现，在水冰和COMs通过热升华脱附之前，整个冰幔可以被离心应力破坏成小碎片。然后，我们研究了由此产生的冰碎片的后果，发现半径为$a \lesssim 10$的微小碎片由于热尖峰而表现出COMs的瞬时释放，而较大的碎片可以以比原始冰粒高得多的速率或相同的速率促进热升华，但$\sim 20-40$ K的温度较低。我们发现，旋转解吸是有效的热芯/corino从内部到外部区域的温度下降到$T_{\rm gas}\sim 40\rm K$和$n_{\rm H}\sim 10^{4}\rm cm^{-3}$。我们讨论了这种机制在各种环境中的COMs和水冰的解吸的影响，包括外流腔壁，光解区，和原行星盘。最后，我们表明，非常大的聚集颗粒可以通过旋转破坏机制，然后通过旋转解吸的冰幔分裂成单独的冰粒。
2020-01-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical desorption versus energy dissipation: insights from ab-initio molecular dynamics of HCO formation
分子云是银河系中恒星形成的寒冷区域。它们富含相当复杂的分子。这些分子中的许多被认为是在渗透银河系的星际亚微米大小的尘埃颗粒的冰冷表面上合成的。在10 K的温度下，热解吸是无效的，因此，为什么这些分子会在冷气体中被发现，这让天文学家们困惑了多年。当前模型的假设，称为化学解吸，是由在晶粒表面的化学反应释放的分子形成能量被部分吸收的晶粒和剩余的一个原因喷射到气体中的新形成的分子。在这里，我们报告了一个准确的从头算分子动力学模拟，旨在研究的命运的第一个反应的H加成链上CO，CO + H $\rightarrow$ HCO，发生在一个结晶冰表面模型释放的能量。我们表明，约90%的HCO形成能量被注入到第一皮秒的冰，离开HCO的能量含量（10-15 kJ摩尔$^{-1}$）超过一个因素比它的吸附能（30 kJ摩尔$^{-1}$）低两个。因此，在协议与实验室实验中，我们得出结论，化学解吸是无效的这个特定的系统，即H + CO结晶冰。我们怀疑这种行为是相当普遍的，当处理氢键，这是负责的凝聚能的冰地幔和吸附物的相互作用，作为HCO自由基，即使特设的模拟需要得出具体的结论对其他系统。
2020-04-24 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.chem-ph
Diffusion-desorption ratio of adsorbed CO and CO$_2$ on water ice
原子和分子的扩散是星际介质恒星形成区化学演化的关键过程。然而，关于许多重要的星际物质的流动性的准确数据往往是不可用的，这严重限制了描述分子云中物理和化学过程的模型的可靠性。在这里，我们的目标是提供天体化学建模社区与可靠的数据之间的比率吸附CO和CO $_2$在水冰的扩散和解吸的能量障碍。为此，我们使用一个完全原子化的，非晶格动力学蒙特卡罗技术来生成动态轨迹的CO和CO $_2$分子在表面上的结晶冰在温度相关的星际介质。的扩散解吸势垒比被确定为0.31 CO和0.39 CO $_2$。这些比值可直接用于提高现有气粒化学模型的精度。
2014-09-19 astro-ph.GA physics.chem-ph
Study of the photon-induced formation and subsequent desorption of CH3 OH and H2 CO in interstellar ice analogs
甲醇和甲醛是星际介质中普遍存在的两种简单有机分子。在固相和随后的非热解吸到气相的起源往往被调用来解释他们的丰度在一些环境中，他们被发现，在天体物理学相关条件下的实验模拟已经进行，以找到一个合适的机制，这一过程。我们探讨了这些物种的原位形成和随后的光子诱导解吸，研究纯乙醇冰的紫外光处理，和一个更现实的二元H2O：CH 4冰模拟。沉积在红外透明窗口上的冰样品在8 K下使用微波放电氢流灯进行紫外辐照。这两个物种的光化学生产和随后的UV-光子诱导解吸到气相中的证据进行了搜索通过傅立叶变换红外光谱仪和四极质谱仪，分别。在光处理的H2O：CH 4冰类似物的过程中，只观察到CH 3OH的形成，但没有检测到光子诱导的解吸。在这两个系列的实验中观察到H2 CO的光化学生产。甲醛的光化学吸附，即，光子诱导的冰表面上的形成和即时解吸，观察到的产率为4.4 × 10-4（分子/入射光子）时，H2O：CH 4冰类似物进行光处理。虽然某些含碳物种，特别是H2 CO，被发现解吸照射后，非热解吸的CH 3OH没有观察到。到目前为止，还没有实验证据表明UV光子诱导的任何有效的CH 3 OH解吸。
2016-03-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
TeraHertz Desorption Emission Spectroscopy (THz DES) of space relevant ices
我们提出了一个实验仪器，进行基于实验室的气相太赫兹解吸发射光谱（THz-DES）实验，以支持天体化学。该测量系统将一个太赫兹外差辐射计与一个高真空解吸气室和高速数字采样电路相结合，该辐射计使用以前为地球观测目的开发的室温半导体混频器二极管技术，以实现具有热鉴别的分子种类的高光谱和时间分辨率光谱学。在使用过程中，分子被冷凝到液氮冷却的金属手指上，以模拟可能存在于太空中的冰结构。在沉积之后，通过加热器控制和启动热解吸，并通过温度传感器监测。释放到真空室环境中的分子的“静止频率”光谱特征由外差辐射计实时检测，并以高光谱分辨率表征。为了证明仪器的可行性，我们研究了一氧化二氮（N2 O）。这种分子在太赫兹（亚毫米波长）范围内强烈发射，并提供合适的测试气体，我们将获得的结果与更传统的技术，如四极质谱进行比较。所获得的结果使我们能够充分表征的测量方法，我们讨论了它的潜在用途作为一个实验室工具，在支持天体化学观测的分子物种在星际介质和太阳系。
2022-07-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Far-Infrared Spectroscopy of Cationic Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: Zero Kinetic Energy Photoelectron Spectroscopy of Pentacene Vaporized from Laser Desorption
在3.3、6.2、7.7、8.6和11.3μm处的一组独特的红外（IR）发射带在各种天体物理环境中普遍可见。它们通常归因于多环芳烃（PAH）分子。然而，还没有一个单一的PAH物种已被确定在太空中，作为中红外振动带主要是代表的官能团，因此不允许一个指纹个别PAH分子。相反，远红外（FIR）波段对分子的骨架特征敏感，因此它们对于未知物种的化学鉴定很重要。为了给Herschel空间天文台、平流层红外天文台和未来类似的空间任务提供实验室天体物理数据，本文报道了五环PAH分子并五苯（C_22H_14）的中性和阳离子远红外光谱。我们报告了阳离子并五苯在53.3、84.8和266μm处的三种红外活性模式，这些模式可能被空间任务（如SPICA上的SAFARI仪器）探测到。在实验中，并五苯从激光解吸源蒸发，并通过超音速氩气束冷却。我们得到了双色共振增强多光子电离和双色零动能光电子谱的结果。几个骨架振动模式的第一电子激发态的中性物种和阳离子的指定，与从头算和密度泛函计算的帮助。
2012-10-25 astro-ph.GA physics.chem-ph
CO depletion: a microscopic perspective
在恒星形成的区域，密度和温度的变化会导致气体冻结在尘埃颗粒上，形成冰幔，这会影响云的化学成分。本文的目的是详细了解星际尘埃颗粒上CO的消耗（和解吸）。在两种不同的（天体物理学相关的）条件下进行了实验模拟。同时，动力学蒙特卡罗模拟用于模拟实验条件。在我们的实验中，CO分子在低于27 K的温度下附着到水冰上，其沉积速率不依赖于衬底温度。在预热阶段，解吸过程确实表现出细微的差异，表明存在弱结合的CO分子，因此突出了低扩散效率。在TPD期间冰厚度之后的IR测量证实扩散在接近解吸的温度下发生。应用到天体物理条件下，在一个前恒星的核心，CO分子的结合能，范围在300 K和850 K之间，取决于CO已沉积的条件。由于结合能的范围很广，CO的消耗作为AV的函数比最初认为的要重要得多。弱结合的分子很容易通过蒸发释放到气相中，改变了吸积和解吸之间的平衡，这导致在高沸点下更大丰度的CO。此外，弱结合的CO分子也更容易移动，这可能会增加星际冰内的反应性。
2017-09-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the Encounter Desorption of Hydrogen Atoms on Ice Mantle
在低温（10 K）下，氢原子可以在颗粒冰幔上快速扩散，并经常遇到氢分子，这些氢分子覆盖了颗粒表面的显著部分。氢原子在H_2衬底上的脱附能远小于在水冰衬底上的脱附能。采用H原子碰撞脱附机制研究了H原子在H2衬底上的增强脱附。使用一个小的反应网络，我们表明，稳态表面H丰度的速率方程模型，包括H原子遇到解吸预测同意合理以及从更严格的微观Monte Carlo方法的结果。对于全气粒模型，氢原子遭遇脱附会降低表面氢丰度。因此，如果模型采用H原子的相遇脱附，则甲醇等加氢产物更难形成，但C、O和N原子更容易在晶粒表面相互键合。
2020-08-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Wavelength-dependent UV photodesorption of pure N2 and O2 ices
来自冰质星际颗粒的分子的紫外光解吸可以解释在热解吸可以忽略的区域中观察到的冷气体。这种非热解吸机制在紫外线通量高的地方尤其重要。N2和O2预计将在固态和气相的天体化学反应网络中发挥关键作用。这两个红外线不活跃的分子的波长依赖的光解吸速率的测量提供了天文和物理化学的见解，其光解吸所需的条件。可调谐辐射从SOLEIL同步加速器在天体物理学相关的7至13.6 eV的范围内的CORS光束线被用来照射纯N2和O2薄的冰膜。通过四极质谱监测分子的光解吸。绝对速率通过使用良好校准的CO光解吸速率计算。战略N2和O2同位素的混合物被用来调查电离辐射的重要性。N2光脱附主要通过激发b^1Pi_u态和随后的表面分子脱附发生。在N2光脱附光谱中观察到的电子振动结构，以及没有N3形成，支持N2的光脱附机制类似于CO，即，间接DIET（电子跃迁诱导的解吸）过程，而没有解吸分子的解离。相比之下，O2光解吸在7 - 13.6 eV范围内发生通过解离，并提出没有振动结构。光解吸率的N2和O2集成在远紫外线领域从各种恒星形成的环境是低于CO。率之间变化10 E-3和10 E-2 photodesorbed分子每入射光子。
2013-09-18 astro-ph.EP astro-ph.GA
Chemical Processes in Protoplanetary Disks
我们建立了一个围绕典型金牛座T星的原行星盘的高分辨率物理化学模型。我们的目标是使用我们的模型来计算小尺度上的磁盘的化学结构（在金牛座的距离，~ 140 pc的物体的内部磁盘中的亚毫角秒），以研究被认为是重要的磁盘中的各种化学过程，并确定每个过程的潜在分子示踪剂。我们的气相网络是从UMIST天体化学数据库中提取的，我们在其中添加了气体-颗粒相互作用，包括冻结和热和非热解吸（宇宙射线诱导解吸，光解吸和X射线解吸）和颗粒表面网络。我们发现，宇宙射线诱导的解吸对我们的磁盘化学结构的影响最小，而光解吸有显着的效果，提高整个磁盘的大多数气相分子的丰度和影响的HCN，CN和CS的丰度和分布，特别是。在外盘，我们还看到H2O和CO2丰度的增加。X射线解吸是一个潜在的强大的机制，在磁盘上，作用均匀的分数丰度的气相物种的深度和增加柱密度的大多数分子，虽然仍然存在显着的不确定性，在该过程中采用的速率。添加颗粒表面化学将几种小的复杂有机分子（包括CH 3OH、HCOOCH 3和CH 3 OCH 3）的丰度分数提高到潜在的可观察值（即丰度分数>~ 1.0E-11）。
2010-08-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Adsorption of Organic Molecules on Onion-Like-Carbons: Insights on the Formation of Interstellar Hydrocarbons
使用原子模拟，我们表征的吸附过程中的有机分子的碳纳米粒子，这两种已被报道是丰富的星际介质（ISM）。发现芳香族有机物比脂肪族有机物更容易被吸附。这种选择性有利于在ISM中形成多环芳烃（PAH）或富勒烯样结构，由于结构相似。在我们的模拟中还观察到，分子在聚集体中堆积之前在纳米颗粒表面上形成单层。这表明在ISM中洋葱状纳米结构的可能的逐层形成过程。这些发现揭示了碳纳米颗粒作为选择性催化剂的可能作用，可以为气相分子形成星际多环芳烃，高富勒烯和烟灰提供反应底物。
2018-10-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
UV photoprocessing of NH3 ice: photon-induced desorption mechanisms
在朝向星际介质最冷区域的尘埃颗粒表面上探测到的冰幔，可以通过存在于致密云内部的二次紫外（UV）场进行光处理。在这项工作中，我们提出了在天体物理学相关条件下的纯NH3冰样品在超高真空室中，固体样品沉积到基板上在8 K的紫外线照射实验。随后用微波放电氢流灯对冰类似物进行光处理。感应辐射和光化学导致H2、N2和N2 H4的产生。此外，由于四极质谱仪（QMS），观察到的原始冰组分，NH3，和两个检测到的三个光产物，H2和N2的气相的光解吸。通过校准QMS，可以对光脱附产率进行定量，得出Ypd（NH3）=2.1+2.1-1.0 x 10^-3分子/入射光子，在整个实验过程中保持不变，而H2和N2的光脱附随能量密度的增加而增加，这表明这些物质存在一种间接的光脱附机制，涉及能量转移。在能量密度相当于太空中冰幔所经历的能量密度后，N2分子的光解吸率与NH3分子的光解吸率相似（Ypd（N2）= 1.7+1.7-0.9 x 10^-3分子入射光子）。
2017-10-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Visible-Light Photoionization of Aromatic Molecules in Water-Ice: Organic Chemistry across the Universe with Less Energy
气相有机分子如多环芳烃（PAH）的电离需要波长短于200 nm（~6-9 eV）的真空紫外光子。我们在这里提出的第一次，可见光光子-通过阳光-可以导致光电离的被困多环芳烃在低温水冰，占4.4 eV的电离能比气相。这一发现开辟了新的反应途径，包括在许多水和有机物共存的环境中的低能电离。这包括星际介质，分子云，原行星盘，行星表面和大气层（包括地球）。
2021-06-08 astro-ph.GA physics.chem-ph
First detection of interstellar S2H
我们提出了第一次检测气相S2 H的马头，适度的紫外线照射星云。这证实了在星际介质中存在双硫化物种，并为硫化学提出了新的挑战。观察到的S2 H丰度约为5 × 10 $^{-11}$，仅比广泛分布的H2S分子低4-6倍。UV辐照后的冰粒地幔上有效地生成了H2S和S2 H。我们进行了冰照射实验，以确定H2S和S2 H的光解吸产率。对于H2S和S2 H，所获得的值分别为每个入射光子约1.2x10 $^{-3}$和<1x 10 $^{-5}$分子。我们对S2 H光解吸产率的上限表明，光解吸不是将S2 H分子释放到气相的竞争机制。其他解吸机制如化学解吸、宇宙射线解吸和颗粒破碎等也能在一定程度上增加气态S2 H的丰度。或者，S2 H可以通过涉及气态H2S和大量离子S+和SH+的气相反应形成。因此，在这个星云中检测到S2 H可能是活跃的颗粒表面化学和气态光化学共存的结果。
2017-12-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Modeling Complex Organic Molecules in dense regions: Eley-Rideal and complex induced reaction
最近的观测表明，在冷致密核和星前核中存在复杂有机分子。这些分子在如此寒冷的条件下的存在还没有得到很好的理解，仍然是一个争论的问题，因为以前提出的“升温”方案不能解释这些观察结果。本文研究了Eley-Rideal机制和复杂诱导反应机制对冷密区COMs形成的影响。基于最近的实验，我们使用一个较低的值的化学解吸效率（这是以前调用来解释所观察到的COM丰度）。我们表明，我们引入的机制是足够有效的，以产生大量的复杂的有机分子在气相中的温度低至10 K。
2014-12-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
An infrared measurement of chemical desorption from interstellar ice analogues
在温度低至10 K的分子云中，除了氢和氦之外的所有物质都应该被锁定在尘埃颗粒表面的异质冰中。然而，天文观测已经在这些云的气相中检测到150多种不同的物种。分子在低于热解吸温度时从尘埃表面释放出来的机制对于理解这种冷云的化学演变至关重要。由放热反应的过量能量引起的化学解吸在大约50年前首次被提出作为关键的分子释放机制。原则上，化学解吸可以在任何温度下进行，甚至低于热解吸温度。因此，天体化学网络模型一般都包含这个过程.虽然有一些以前的实验工作，没有红外测量的表面（具有很强的优势，以量化化学解吸）已执行。在这里，我们报告了第一次红外原位测量化学解吸反应H + H2S -> HS + H2（反应1）和HS + H -> H2S（反应2），这是星际硫化学的关键。本研究清楚地表明，化学解吸是一个更有效的过程中释放到气相中的H2S比以前认为。化学脱附的有效截面表明，在典型的星际环境中，化学脱附速率超过光脱附速率。
2018-10-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mapping Observations of complex organic molecules around Sagittarius B2 with ARO 12m telescope
利用ARO 12 m望远镜在3 mm波段对人马座B2附近的几个复杂有机分子进行了高灵敏度的成图观测。基于它们的空间分布，分子可以被分类为不仅在Sgr B2（N）和Sgr B2（M）中检测到的“延伸的”，或者仅在朝向或靠近Sgr B2（N）和Sgr B2（M）检测到的“紧凑的”。“伸展”分子包括乙醇醛（CH_2 OHCHO）、甲酸甲酯（CH_3 OCHO）、甲酸（t-HCOOH）、乙醇（C_2 H_5 OH）和甲胺（CH_3 NH_2）;“紧凑”分子包括二甲醚（CH_3 OCH_3）、乙腈（C_2 H_5CN）和氨基乙腈（H_2NCH_2CN）。这些“紧凑”分子可能在强紫外线辐射下产生，而“扩展”分子可能在低温下通过气相或颗粒表面反应形成。在89 GHz的“温暖”CH 2 OHCHO的空间分布不同于在13 GHz观察到的“冷”CH 2 OHCHO的空间分布。我们发现了过量的CH 2 OHCHO的证据相比，从气相模型，这表明颗粒表面反应是必要的，以解释起源的CH 2 OHCHO在人马座B2的预期。颗粒表面反应也需要解释“冷”CH 2 OHCHO和C2 H5 OH丰度之间的相关性。这些结果表明，在复杂的有机分子的生产粮食表面化学的重要性。
2019-11-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Thermal desorption of interstellar ices. A review on the controlling parameters and their implications fromsnowlines to chemical complexity
恒星形成区的演化及其热平衡受到其化学成分的强烈影响，而化学成分又由控制气相和固态之间转变的物理化学过程决定，特别是冰尘颗粒（例如，颗粒吸附和解吸）。因此，气体-颗粒和颗粒-气体转变以及星际冰的形成和升华是理解寒冷环境的天体物理观测的基本要素（例如，前星核），在气相中观察到意想不到的大量各种化学物质。被吸附的原子和分子也会经历在气相中效率不高的化学反应。因此，与尘埃颗粒相互作用的原子和分子的物理性质的参数化显然是解释天文观测和建立现实的和预测的天体化学模型的一个关键方面。在这一共识评估中，我们专注于控制冰的热解吸的参数，以及这些参数如何确定分子复杂性的途径，并确定雪线的位置，最终影响行星形成过程。我们从理论和实验的角度来看，解吸参数的不同的关键方面。我们批判性地评估了天体化学界常用的天体物理相关物种的解吸参数，并提供了建议值的表格。此外，我们表明，一个非平凡的确定的指前因子nu使用过渡态理论可以影响结合能值。最后，我们通过讨论目前用于确定解吸性能的理论和实验方法的局限性来总结这项工作，并提出了未来改进的建议。
2022-01-19 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Photoprocessing of formamide ice: route towards prebiotic chemistry in space
目标。甲酰胺（HCONH 2）是最简单的含有肽键的分子，首先在Orion-KL和SgrB 2的气相中检测到。近年来，人们在热科里诺斯等高温区域观察到了这种现象，在那里，热脱附是导致冷冻地幔升华为气相的原因。对观测结果的解释可得益于在实验室收集的信息，因为在实验室可以模拟热解吸过程，并在模拟的空间条件下研究甲酰胺，如紫外线照射。方法.在这里，两个实验室分析报告：我们研究了甲酰胺光稳定性在紫外线照射下，当它被吸附的空间相关的矿物在63 K和真空制度。我们还研究了程序升温脱附纯甲酰胺冰的存在下，二氧化钛粉尘之前和之后的紫外线照射。结果通过这些分析，紫外光降解的影响和甲酰胺和不同矿物之间的相互作用进行了比较。我们发现，硅酸盐，无论是水合物和脱水物，提供了更高水平的保护分子的紫外光降解比矿物氧化物。纯甲酰胺的脱附温度为220 K。当甲酰胺从TiO 2颗粒表面脱附时，脱附温度升高到250 K。结论.通过这里概述的实验，可以跟踪甲酰胺及其碎片的解吸，模拟恒星形成区和热科里诺的解吸过程，并限制参数，如甲酰胺及其碎片的热解吸温度和所涉及的结合能。我们的研究结果为观测数据提供了支持，并提高了我们对颗粒表面在丰富空间化学中的作用的理解。
2020-03-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
Accretion and photodesorption of CO ice as a function of the incident angle of deposition
近年来，星间和星周冰幔对尘埃颗粒的非热解吸，特别是紫外光子诱导的解吸越来越重要。这些过程可能解释了观测到的像CO这样的分子在冷星际云中的气相丰度。气体分子从各个方向和入射角撞击尘埃，导致冰幔生长。然而，沉积的入射角对冰的光脱附速率的影响还没有研究。本文研究了CO气体分子与冷表面的入射角对CO冰层的吸积和光脱附速率的影响。红外光谱监测CO冰沉积后，在不同的角度，紫外线照射，和随后的热身。紫外分光光度计和镍网测量紫外灯的发射。在辐射或升温过程中从冰喷射到气体中的分子由四极质谱仪表征。在11 K和不同入射角下，CO冰的光脱附速率在0 ~ 45 $^{\circ}$之间相当稳定。CO光解吸速率的最大值出现在70 $^{\circ}$ -入射沉积角附近。相同的沉积角度导致水冰的最大表面积。虽然这项研究的表面积不能进行CO冰，类似的角度依赖的光解吸和冰的表面积表明，它们是密切相关的。CO冰的热脱附实验提供了进一步的证据，CO冰的形态依赖于沉积角。
2019-05-07 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
