An Isotope-labeling study of CO formation pathways in molecular clouds; Ultraviolet photolysis of CO-HO ice

同位体識別法を用いた分子雲中のCOの生成経路に関する研究; CO-HO氷の紫外光分解

平山 朱美*; 荒川 一郎*; 山川 紘一郎   

Hirayama, Akemi*; Arakawa, Ichiro*; Yamakawa, Koichiro

反射吸収赤外分光法を用い、星間氷マントルのアナロジーとして、10KのCOとHOの二元氷を紫外線照射下で調べた。HOの代わりにHOを用い、COの生成経路を区別した。COとHOの混合氷試料と、HO氷上にCOを凝縮した二層氷試料を生成した。いずれの試料でも、紫外線照射後にCOとCOOの赤外吸収バンドを検出した。これらはそれぞれ、CO-CO反応とCO-HO反応によって生成した分子である。また、COも検出されたことは、COの光解離と再生成が氷中で起きたことを示している。COとCOOの柱密度の紫外線照射時間依存性を解析することで、CO-CO反応とCO-HO反応によるCO生成の有効断面積を同時決定した。

With use of reflection-absorption infrared spectroscopy, we investigated the binary ice of CO and HO at 10 K under ultraviolet irradiation as an analogue of interstellar ice mantle. We employed HO instead of HO to distinguish the formation pathways of CO, and prepared mixed-ice samples under CO- and HO-rich conditions as well as bilayered one, where CO was condensed on HO ice. After the ultraviolet irradiation onto any sample, we detected infrared absorption bands of CO and COO, which were generated through the CO-CO and CO-HO reactions, respectively. We analyzed the irradiation-time dependence of the CO and COO column densities in CO-rich ice to determine the effective cross sections of the CO formation through the CO-CO and CO-HO reactions simultaneously.