宇宙組成および星間雲組成氷の蒸発変成作用

宇宙成分和星际云成分冰的蒸发变质作用

• 批准号: 02640617
• 负责人: 黒田 登志雄
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02640617/
• 关键词: アモルファス氷; 星間分子; 氷; 彗星; 放射線損傷; 核生成理論

宇宙組成および星間雲組成の氷の温度上昇、紫外線照射による変成作用を実験的に明らかにし、それをもとに彗星の起源を議論するのが本研究の目的である。本年度は以下の研究を行った。1現有の氷の凝縮・蒸発実験装置に設備備品費で購入した超高真空ゲ-トバルブを取り付け、真空排気系の性能を改善し、以下の実験を行った。2H_2O,CO_2,CH_4,COを含んだ氷の蒸発過程を質量分析法、電子線回折法で詳細に調べた。10Kで凝縮した氷はアモルファスH_2O(aーH_2O),aーCO_2,aーCH_4,aーCOの混合物であり、CO量の1/3とCO_2量の1/2はaーH_2O表面に吸着している。残りのCOとCH_4はaーCO_2およびaーH_2O中に不純物として含まれる。この氷は加熱した場合、COは10の異なる温度領域で複雑に蒸発する。CO_2中にとり込まれていたCOやCH_4は50〜90Kで蒸発し、その蒸発量は10KでのCO_2/H_2Oに比例する。45KにおけるCO/H_2Oは0.07〜0.13で、H_2OーCO氷の場合の0.01〜0.04よりかなり大きい。したがって、これまでの平衡蒸発モデルやH_2OーCO氷の蒸発実験をもとに彗星の形成領域を推定するのは正しくないことがわかった。3氷結晶への紫外線照射による変成を2と同様な方法で調べ、70K以下では氷結晶が紫外線によりアモルファス化することを見い出した。また、アモルファス氷中での氷結晶の核生成を理論的に考察することによって、実験結果がよく解釈できることを示した。彗星の太陽系星雲内凝縮説では、氷の凝縮温度が高いため、彗星核の氷は結晶であることが要請されるが、その後の紫外線や宇宙線照射により、アモルファス化する可能性があることが明らかになった。

The purpose of this study is to discuss the effects of temperature rise and ultraviolet radiation on the composition of the universe and interplanetary clouds. This year, the following research was conducted. 1. The equipment spare parts cost of the existing condensing and evaporating equipment shall be purchased, the performance of the vacuum exhaust system shall be improved, and the following measures shall be implemented. The evaporation process of 2H_2O, CO_2, CH_4, CO was adjusted in detail by mass analysis and electron beam reflection. A mixture of H_2O(a-H_2O), a-CO_2, a-CH_4 and a-CO at 10K is condensed and adsorbed on the surface of H_2O by 1/3 of CO and 1/2 of CO_2. CO and CH_4 are impurities in CO_2 and H_2O. In this case, CO is evaporated in a temperature range of 10 ° C. CO_2 and CH_4 evaporate at 50 ~ 90K, and CO_2/H_2O ratio at 10K. CO/H_2O ratio is 0.07 ~ 0.13 at 45K, H_2O/CO ratio is 0.01 ~ 0.04. The equilibrium evolution of H_2O_2 and CO_2 in the formation of comets is predicted. It has been shown that the transformation of 3-inch crystals can be adjusted in the same way as 2-inch crystals under ultraviolet irradiation, and that crystals below 70K can be completely transformed by ultraviolet rays. A study of the theory of nuclear formation in crystal formation is presented. Comet condensation theory in solar system nebula, condensation temperature of comet nucleus is high, comet nucleus crystallization is high, comet nucleus crystallization is

项目成果

T.Kuroda: "Condensation and evaporation of interstellar ices" Icarus.

T.Kuroda：“星际冰的凝结和蒸发”伊卡洛斯。