Eksperymenty współstrącania NH3-H2O. Wszystkie doświadczenia przeprowadzono na złotym podłożu. TPD mają nachylenie 0,2 K/s. Linie ciągłe przedstawiają adsorpcję NH3, natomiast linie przerywane przedstawiają adsorpcję wody. Linie tego samego koloru należą do tego samego zestawu eksperymentów. Wstawka: TPD NH3 ze złotej powierzchni użytej do kalibracji wszystkich kolejnych eksperymentów. – Astronomiczna ph.SR
Cząsteczki zawierające azot (takie jak N2H+ lub NH3) są doskonałymi znacznikami obszarów o dużej gęstości i niskiej temperaturze, takich jak jądra gęstych chmur, i mogą rzucać światło na linie śniegu w dyskach protoplanetarnych oraz ewolucję chemiczną komet.
Istnieją jednak niepewność co do chemii powierzchni ziaren tych cząsteczek, która może odgrywać ważną rolę w ich powstawaniu i ewolucji. W tym badaniu eksperymentalnie bada się zachowanie NH3 na powierzchniach imitujących ziarna w warunkach międzygwiazdowych wraz z innymi głównymi składnikami lodu międzygwiazdowego (np. H2O, CO, CO2).
Przeprowadziliśmy eksperymenty współstrącania przy użyciu zestawu VENUS (VERs des NoUvelles Syntheses) do ultrawysokiej próżni (UHV) dla NH3 wraz z innymi adsorbentami (tutaj H2O, 13CO i CO2) oraz przeprowadziliśmy desorpcję programowaną temperaturowo (TPD) i temperaturę- programowana desorpcja podczas… Eksperymenty z absorpcją ekspozycji (TP-DED). Uzyskaliśmy rozkład energii wiązania (BE) NH3 na lodzie krystalicznym (CI) i zwartej amorficznej wodzie stałej (c-ASW), analizując profile TPD NH3 na podłożach.
Obserwujemy znaczne opóźnienie adsorpcji i spadek szybkości adsorpcji NH3 po wprowadzeniu H2O do współosadzonej mieszaniny NH3-13Co lub NH3-CO2, nieobecnych bez H2O. Po drugie, woda wychwytuje około 5-9 procent współstrąconego NH3, który jest uwalniany podczas zmiany fazy wody amorficznej w krystaliczną.
Po trzecie, dla CI uzyskaliśmy rozkład BE pomiędzy 3780K-4080K, a c-ASW pomiędzy 3780K-5280K – stosując współczynnik przedwykładniczy A = 1,94e15 s-1. Dochodzimy do wniosku, że na zachowanie NH3 istotny wpływ ma obecność H2O w wyniku tworzenia się wiązań wodorowych, zgodnie z obliczeniami kwantowymi. Ta reakcja pozwala zachować NH3 na powierzchni ziaren w wyższych temperaturach, udostępniając go centralnej protogwiazdie w dyskach protoplanetarnych. To wyjaśnia również, dlaczego NH3 tak skutecznie zamarza w rdzeniach przedgwiazdowych.
S. Kakkenpara Suresh, F. Dulieu, J. Vitorino, P. Caselli
Tematy: Astrofizyka Galaktyk (astro-ph.GA); Astrofizyka Słońca i gwiazd (astro-ph.SR)
Cytuj jako: arXiv:2311.18619 [astro-ph.GA] (Lub arXiv:2311.18619v1 [astro-ph.GA] dla tej wersji)
Termin składania
Kto: Shreya Kakinpara Suresh
[v1] Czwartek, 30 listopada 2023 o 15:20:39 UTC (3856 KB)
https://arxiv.org/abs/2311.18619
astrobiologia,
„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”
