2022 Fiscal Year Annual Research Report
極低温星間分子雲におけるH2Oガスの起源：CO-H2O氷からH2Oは脱離するか？
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20K14534
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| Research Institution | National Institute of Science and Technology Policy |
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Principal Investigator |
北島 謙生 文部科学省科学技術・学術政策研究所, 第2研究グループ, 研究員 (70845445)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 氷 / 光脱離 / 水分子 / 星間分子雲 / 星間塵表面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，星間分子雲に存在するH2Oガスの起源を解明すべく，分子雲内の氷微粒子（氷星間塵）を模擬した極低温氷表面からのH2O脱離過程を調べた．極低温環境では熱脱離が起こりにくく，氷表面からのH2Oの光脱離が有力な起源の候補とされる．ところが，H2O氷に対する光脱離過程は先行研究が存在するものの，H2O氷の上層がCOの固体で覆われた系で下層のH2O分子が光脱離しうるかは自明でなかった．そこでCOとH2Oからなる二層構造の氷(CO-H2O氷)を実験的に作成し，光刺激脱離法と共鳴多光子イオン化法（PSD-REMPI法）を用いて，下層H2Oの脱離が起こりうるかを検証した．まず，10ケルビンの金属基板に試料ガスを暴露してCO-H2Oの二層氷を作成し，532nmレーザーの照射によりH2Oを脱離させた．下層のH2O氷の厚さを固定し，被覆するCO固体の厚さを変えながらH2Oのシグナルをモニターした．その結果，H2Oのシグナルは徐々に減少するが，数10分子層のCOを被せてもなおH2Oが検出されることが分かった．近年のCO固体の構造に関する研究が示すように，CO固体はポーラスな構造をしており，その空隙を通じてH2Oが脱離することが示唆された．また，532nmレーザーの代わりに，193nmの紫外レーザーを用いてCO-H2S固体に照射し，下層から脱離するH原子を観察した際も同様の傾向が見られた．これらの結果から，上層が数10分子層のCOで覆われた二層の氷において，下層を構成する分子が光脱離しうる結果が示された．
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Research Products
(1 results)
