INFLUENCE OF AMBIENT CONDITIONS AND DUST PARAMETERS ON THE THERMAL DESORPTION RATE OF ICE MANTLE

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In this work, we present the calculations of dust temperature and thermal desorption rates in cold molecular clouds with taking into account the stochasting heating of dust grains by ultraviolet (UV) radiation field and cosmic rays (CRs) including secondary electrons. The calculations were carried out for dust grains with radius of their core within the range from 0.005 to 0.25 ?m. Silicate and graphite grains covered by ice mantle (H2O) with thickness corresponding to the volume proportions Sil/Gra : H2O = 3:1 and 1:1 were considered. For each dust composition, the closest physical properties (heat capacity, absorption cross sections, stopping power) were used. Thermal desorption rates vary up to several orders depending on dust size and up to factor of 2 depending on the position in a cloud and dust core material. The obtained thermal desorption rates differ from the estimates available in literature up to 2 orders depending on dust size and outer conditions.

About the authors

M. S. Murga

Institute of Astronomy of the Russian Academy of Sciences; Research Laboratory for Astrochemistry, Ural Federal University

Email: murga@inasan.ru
Moscow, Russia; Yekaterinburg, Russia

E. E. Sivkova

Sterrenkundig Observatorium, Universiteit Gent

Gent, Belgium

A. I. Vasyunin

Research Laboratory for Astrochemistry, Ural Federal University

Email: anton.vasyunin@gmail.com
Yekaterinburg, Russia

References

  1. S.S. Prasad and S.P. Tarafdar, Astrophys. J. 267, 603 (1983).
  2. C.J. Shen, J.M. Greenberg, W.A. Schutte, and E.F. van Dishoeck, Astron. and Astrophys. 415, 203 (2004).
  3. H.J. Habing, Bull. Astron. Inst. Netherlands 19, 421 (1968).
  4. T.I. Hasegawa and E. Herbst, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 261, 83 (1993).
  5. B. Zhao, P. Caselli, and Z.-Y. Li, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 478(2), 2723 (2018).
  6. E. Herbst and H.M. Cuppen, Proc. Nat. Acad. Sci. 103(33), 12257 (2006).
  7. W. Iqbal and V. Wakelam, Astron. and Astrophys. 615, id. A20 (2018).
  8. O. Sipila, B. Zhao, and P. Caselli, Astron. and Astrophys. 640, id. A94 (2020).
  9. K. Silsbee, P. Caselli, and A.V. Ivlev, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 507(4), 6205 (2021).
  10. P. Guhathakurta and B.T. Draine, Astrophys. J. 345, 230 (1989).
  11. Y.N. Pavlyuchenkov, D.S. Wiebe, V.V. Akimkin, M.S. Khramtsova, and Th. Henning, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 421(3), 2430 (2012).
  12. A.P. Jones, M. Kohler, N. Ysard, M. Bocchio, and L. Verstraete, Astron. and Astrophys. 602, id. A46 (2017).
  13. A. Li and B.T. Draine, Astrophys. J. Letters 760(2), id. L35 (2012).
  14. A. Leger, M. Jura, and A. Omont, Astron. and Astrophys. 144(1), 147 (1985).
  15. C.N. Shingledecker, S. Incerti, A. Ivlev, D. Emfietzoglou, I. Kyriakou, A. Vasyunin, and P. Caselli, Astrophys. J. 904(2), 189 (2020).
  16. J. Biersack and L. Haggmark, Nuclear Instruments and Methods 174(1), 257 (1980).
  17. J.F. Ziegler and J.P. Biersack, The Stopping and Range of Ions in Matter, in: Treatise on HeavyIon Science: V. 6, edited by D.A. Bromley (Boston, MA: Springer US, 1985), p. 93.
  18. R. Pratt, H. Tseng, C. Lee, L. Kissel, C. MacCallum, and M. Riley, Atomic Data and Nuclear Data Tables 20(2), 175 (1977).
  19. S.M. Seltzer and M.J. Berger, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 12(1), 95 (1985).
  20. D.C. Joy, S. Luo, H.P. Gauvin, Raynold, and N. Evans, Scanning Microscopy 10(3), 653 (1996).
  21. M. Padovani, A.V. Ivlev, D. Galli, and P. Caselli, Astron. and Astrophys. 614, id. A111 (2018).
  22. A.V. Ivlev, K. Silsbee, M. Padovani, and D. Galli, Astrophys. J. 909(2), 107 (2021).
  23. T. Guver and F. Ozel, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 400(4), 2050 (2009).
  24. J.S. Mathis, W. Rumpl, and K.H. Nordsieck, Astrophys. J. 217, 425 (1977).
  25. V. Wakelam, J.C. Loison, R. Mereau, and M. Ruaud, Molecular Astrophys. 6, 22 (2017).
  26. B.T. Draine, Astrophys. J. 598(2), 1017 (2003).
  27. S.G. Warren and R.E. Brandt, J. Geophys. Res. Atmospheres 113(D14), id. D14220 (2008).
  28. M. Sugisaki, H. Suga, and S. Seki, Bull. Chemical Soc. Japan 41(11), 2591 (2006).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».