Effects of turbulent dust grain motion to interstellar chemistry
Effects of turbulent dust grain motion to interstellar chemistry
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尘埃颗粒湍流运动对星际化学的影响
DOI：
10.1093/mnras/stv2560
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发表时间：
2015-10
影响因子：
4.8
通讯作者：
闫慧荣
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
葛继兴（何金华辅导的研究生）;何金华;闫慧荣
理论研究表明，尘埃颗粒通常在湍流的星际气体中快速移动，这可能通过改变颗粒吸积而对星际化学产生重大影响。这项工作在数值气体颗粒化学模型的基础上研究了这种效应。典型的暗云（DC）环境中颗粒运动效应的主要特征可概括为：（1）气相（中性和离子）丰度减少，表面丰度增加2-3个数量级； (2) 现有的化学跃迁对于气相物种而言向较早的演化年龄移动，而对于表面物种则向较晚的演化年龄移动约10倍； (3) 在一些特殊情况下，某些物种对这种影响不敏感，而其他一些物种也可能表现出相反的行为。这些效应通常从典型的 DC 模型年龄约为 10(5) 年开始出现。典型的冷中性介质 (CNM) 中的颗粒运动有助于克服库仑排斥势垒，从而使阳离子能够有效地吸积到带正电的颗粒上。因此，在 CNM 模型中，颗粒运动极大地提高了某些气相和表面物质的丰度，提高了 2-6 个或更多数量级。典型分子云（MC）中的颗粒运动效应介于DC和CNM模型之间，但强度较弱。人们发现，在典型星际介质的化学模拟中，考虑颗粒运动非常重要。
Theoretical studies have revealed that dust grains are usually moving fast through the turbulent interstellar gas, which could have significant effects upon interstellar chemistry by modifying grain accretion. This effect is investigated in this work on the basis of numerical gas-grain chemical modelling. Major features of the grain motion effect in the typical environment of dark clouds (DC) can be summarized as follows: (1) decrease of gas-phase (both neutral and ionic) abundances and increase of surface abundances by up to 2-3 orders of magnitude; (2) shifts of the existing chemical jumps to earlier evolution ages for gas-phase species and to later ages for surface species by factors of about 10; (3) a few exceptional cases in which some species turn out to be insensitive to this effect and some other species can show opposite behaviours too. These effects usually begin to emerge from a typical DC model age of about 10(5) yr. The grain motion in a typical cold neutral medium (CNM) can help overcome the Coulomb repulsive barrier to enable effective accretion of cations on to positively charged grains. As a result, the grain motion greatly enhances the abundances of some gas-phase and surface species by factors up to 2-6 or more orders of magnitude in the CNM model. The grain motion effect in a typical molecular cloud (MC) is intermediate between that of the DC and CNM models, but with weaker strength. The grain motion is found to be important to consider in chemical simulations of typical interstellar medium.
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DOI：
10.1007/978-94-011-2761-5_116
发表时间：
1992
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
S. Lepp
通讯作者：
S. Lepp
影响因子：
6.5
作者：
Q. Chang;H. Cuppen;E. Physics;T. O. S. University;Usa Leiden Observatory;Leiden University;T. Chemistry;Astronomy;Usa
通讯作者：
Q. Chang;H. Cuppen;E. Physics;T. O. S. University;Usa Leiden Observatory;Leiden University;T. Chemistry;Astronomy;Usa
DOI：
10.1088/0004-637x/691/2/1459
发表时间：
2008-10
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
A. Vasyunin;D. Semenov;D. Wiebe;Th. Henning Max Planck Institute for Astronomy;Heidelberg;Germany
通讯作者：
A. Vasyunin;D. Semenov;D. Wiebe;Th. Henning Max Planck Institute for Astronomy;Heidelberg;Germany
DOI：
10.1088/0004-637x/732/2/73
发表时间：
2011-05
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
K. Acharyya;G. Hassel;E. Herbst
通讯作者：
K. Acharyya;G. Hassel;E. Herbst
影响因子：
4.9
作者：
Barzel, Baruch;Biham, Ofer
通讯作者：
Biham, Ofer