尘埃表面化学:温度与冰组成成份变化

2018-10-10 17:16:54     来源:新疆天文台

中国科学院新疆天文台天体化学组博士研究生陈龙飞在导师常强指导下,完成了一项与尘埃表面化学相关的研究工作,文章已发表在英国《皇家天文学会月刊》(MNRAS,2018,479,2988)上。

尘埃表面化学:温度与冰组成成份变化

图1:不同尺寸的尘埃上面的温度起伏。对于最大的尘埃它的随机加热并不明显,它的温度被设成一个单一的值,其它的尘埃则是吸收了不同能量的光子所带来的温度起伏。

尘埃表面化学:温度与冰组成成份变化

图2:不同尺寸尘埃上面的冰组成成份随时间变化。尘埃上面的冰组成主要是:H2O,CO,CO2,CH4,NH3,H2CO,CH3OH等。不同尺寸的尘埃随机加热效应不同,导致不同尺寸的尘埃上面的冰组成成份不同。

在天体化学模拟中,一般使用的尘埃半径为0.1um,在冷云核的物理环境下,尘埃的温度大约为10K,如此低的尘埃温度使其表面的分子不能高效移动。然而,在实际的星际介质中,尘埃有尺寸分布,这意味着有大量比0.1um还要小的尘埃。对于这些小尘埃,研究表明,它们上面的温度并不能用一个单一的值来表示,这种效应称之为尘埃的随机加热。尘埃的随机加热是由于其吸收了外界的光子携带能量,从而使其温度升高,且尘埃的随机加热对小尺寸的尘埃效果更显著。


科研人员计算并模拟了四种尺寸的尘埃,它们上面的温度起伏如下图1所示。同时,还模拟了一个化学反应网络,它包含了653种分子和5942个反应。在尘埃的随机加热作用下,不同尘埃的温度又有很大的变化。那么,此时尘埃上面的化学会有什么变化呢?模拟结果如下图2,不同的尘埃上面的冰的组成成份随时间的变化。另外,研究者发现复杂有机分子HCOOCH3、CH3OCH3会在半径为0.01501um和0.00687um的小尘埃上面合成。由于在尘埃上面很难探测到这些复杂有机分子,下一步将计划通过增加一些解析机制,使尘埃上面的这些复杂有机分子解析到气相中,从而可以和观测做比较,来验证此模型的合理性。

注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

我来说几句

* 获取验证码
最新评论

还没有人评论哦,抢沙发吧~

为您推荐

​雪佛龙菲利浦斯化学拟出价超150亿美元收购加拿大诺瓦化学
​雪佛龙菲利浦斯化学拟出价超150亿美元收购加拿大诺瓦化学
06月25日 11:04   ​雪佛龙菲利浦斯化学  诺瓦化学
洛阳建龙微纳新材料转战科创板,研发人均年薪不足8万元
洛阳建龙微纳新材料转战科创板,研发人均年薪不足8万元
06月20日 17:04   科创板  分子筛  吸附剂
​巴斯夫与泸天化签署合作,共建节能二甲醚合成工艺建造试验装置
​巴斯夫与泸天化签署合作,共建节能二甲醚合成工艺建造试验装置
06月19日 09:09   ​巴斯夫  泸天化  二甲醚
​丹化科技拟110亿元收购江苏斯尔邦石化100%股权
​丹化科技拟110亿元收购江苏斯尔邦石化100%股权
06月18日 09:56   ​丹化科技  江苏斯尔邦石化
近红外光谱、高光谱成像、拉曼光谱技术在肉类掺杂掺假鉴别方面应用进展
近红外光谱、高光谱成像、拉曼光谱技术在肉类掺杂掺假鉴别方面应用进展
06月17日 16:52   拉曼光谱技术  光谱技术  无损检测技术  肉制品
浅析微流体系统中的扩散和混合
浅析微流体系统中的扩散和混合
06月17日 16:41   微流体
美国加大对伊朗石油制裁 伊朗石化业能否抗住
美国加大对伊朗石油制裁 伊朗石化业能否抗住
06月17日 15:30   石油  石化业
国家油气管网公司定位为副部级央企 由国资委直接管理
国家油气管网公司定位为副部级央企 由国资委直接管理
06月17日 13:54   国家油气管网  国资委
组建国家石油天然气管道公司 是我国油气体制改革关键
组建国家石油天然气管道公司 是我国油气体制改革关键
06月14日 14:41   天然气  管道  油气
用煤淡季的下游电厂需求疲软 港口煤价震荡运行
用煤淡季的下游电厂需求疲软 港口煤价震荡运行
06月14日 14:12   电厂  煤价  动力煤
化工企业应急管理存在问题与体系建设
化工企业应急管理存在问题与体系建设
06月13日 19:04   化工企业
出于安全的考虑,我国加氢站选址和建设标准要求高
出于安全的考虑,我国加氢站选址和建设标准要求高
06月13日 14:10   加氢站  氢燃料
连续流技术在光反应方面的应用
连续流技术在光反应方面的应用
06月12日 16:42   连续流  光化学  反应器
德国化工园区的发展得益于这七种优势
德国化工园区的发展得益于这七种优势
06月12日 16:30   化工园区
全球首个铁路智能信号灯系统