Kosmisko staru izraisīta sīku ledus putekļu erozija starpzvaigžņu miglājos

Abstract

Darbā tiek pētīta sīku no H2O ledus sastāvošu putekļu erozija, tiem sublimējoties starpzvaigžņu miglājos, ko izraisa kosmiskie stari. Darba praksē izmantota matemātiskā modelēšana ar programmu “TCOOL”, kura aprēķina sublimēto ledus slāņu daudzumu atkarībā no putekļa temperatūras. Kā arī programmā “SRIM” modelētas kosmisko staru H, He, O, Si, Mg un Fe jonu sadursmes ar H2O ledu. Darbā tiek iegūti dati par jonu enerģijas pārnesi, daļiņām saduroties ar putekļiem, kas tālāk interpretēts, kā sublimējas vielas uz putekļa virsmas. Noskaidrots, ar kādu kosmiskā stara jona enerģiju puteklis tiek pilnībā iznīcināts, gūstot secinājumus par šādu putekļu dzīves ilgumu. Aprakstīts vispārīgi par kosmiskajiem stariem, starpzvaigžņu vidi, molekulārajiem miglājiem, par desorbcijas un adsorbcijas procesiem uz putekļu virsmas. Iegūti rezultāti par par H, He, O, Si, Mg un Fe jonu sadursmju biežumu ar putekli, no kuriem ir izsecināts aptuvenais putekļa dzīves ilgums. Kā arī iegūti rezultāti par sublimēto monoslāņu daudzumu, puteklim uzkarstot, kosmiskā stara sadursmes rezultātā.

This work investigates the erosion of tiny H2O ice dust sublimating in interstellar nebulae caused by cosmic rays. Mathematical modeling with the “TCOOL” program is used in methods, which calculate the demand of the evaporating ice layers depending on the dust temperature. Also, in the program "SRIM" are simulated collisions of cosmic ray H, He, O, Si, Mg and Fe ions with H2O ice. Obtained data on ion energy transfer when cosmic ray particles collide with dust, is further interpreted as the vaporization of substances on the surface of dust. It is found out with what cosmic ray ion energy the dust is completely destroyed, drawing conclusions about the lifetime of such dust. Further is generally described about cosmic rays, interstellar environment, molecular nebulae and desorption and adsorption processes on the surface of dust. Results are obtained on the frequency of collisions of H, He, O, Si, Mg and Fe ions with dust, from which the approximate dust lifetime is deduced. As well, results show the evaporated monolayers, when the dust heats up, as a result of cosmic ray collisions.