Möglichkeit der Bildung von flüssigem Wasser in eisigen Körpern durch den Prozess der schnellen Rekombination angereicherter Radikale

Aktive Energiefreisetzungsprozesse mit unsicheren Energiequellen wurden auf verschiedenen eisigen Körpern im Sonnensystem beobachtet. In diesem Papier betrachten wir eine spontane Rekombination von in Wasser-Eis angereicherten Radikalen als potenzielle Energiequelle, die zur Bildung von flüssigem Wasser unter der Oberfläche eines eisigen Körpers führen könnte. Wir simulierten die Ausbreitung des Rekombinationsprozesses durch einen kleinen, 1 km großen eisigen Körper mit einer Anfangstemperatur von 10 K, der aus amorphem Eis, Staub und in dem amorphen Eis gefangenen flüchtigen Gasen besteht. Unsere Ergebnisse zeigen, dass sich die Rekombinationsfront schnell im Körper ausbreitet und alle anderen Prozesse, einschließlich der Gasdiffusion, übertrifft. Wenn eine ausreichende Konzentration von Radikalen angereichert wird, könnten die Temperatur und der Druck hinter der Rekombinationsfront ausreichen, um flüssiges Wasser im inneren des eisigen Körpers zu bilden. Die Zeit, in der diese Bedingungen im Inneren des Körpers aufrechterhalten werden können, wird durch die Diffusion der aus dem amorphen Eis freigesetzten Gase bestimmt. Für einen 1-km-Körper mit einer Porosität von 0.65 und einem Staub-zu-Eis-Masseverhältnis von 1 beträgt diese Zeit etwa 50 Jahre. Der Rekombinationsprozess hängt schwach von der Anfangstemperatur des eisigen Körpers ab und kann in sehr großen heliocentrischen Entfernungen auftreten, einschließlich Kometen im Oort-Nebel.