Dust in the Interplanetary Medium
在太阳系的行星际介质中，小行星和彗星形成的尘埃粒子的质量密度接近1天文单位，与太阳风的质量密度相当。它主要包含在微米级和更大的颗粒中。尘埃和更大的物体被碰撞和升华破坏，因此将重离子送入太阳风和日华。小的尘埃粒子数量很多，由于它们的大荷质比，在太阳风中被电磁力偏转。对于尺寸为1 - 10纳米的纳米尘埃颗粒，最近的计算显示，在太阳附近和外部捕获约0.15 AU的喷射速度接近太阳风速度。利用STEREO航天器上的等离子体波仪器在1AU附近探测到了喷出的纳米尘埃通量。虽然以前在尘埃撞击期间也观察到过这种电信号，但解释取决于几个不同的参数，数据分析仍在进行中。
2010-08-10 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
A solar rotation signature in cosmic dust: frequency analysis of dust particle impacts on the Wind spacecraft
通过对Wind航天器尘埃撞击数据的频率分析和叠加历元分析，发现约27天及其谐波的太阳自转特征，并证明该特征与共转相互作用区相关而非行星际磁场扇区结构或浮动电位效应所致。
2024-10-03 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Collisional Evolution of Irregular Satellite Swarms: Detectable Dust around Solar System and Extrasolar Planets
自20世纪80年代以来，越来越清楚的是，太阳系的不规则卫星是碰撞演化的。本文导出了不规则卫星群碰撞演化的一般模型，并将其应用于太阳系和太阳系外行星。我们的模型很好地再现了太阳系中观测到的不规则天体的补充，并表明颗粒间的碰撞和坡印廷-罗伯逊（PR）阻力之间的竞争有助于决定尘埃的命运。由于星群碰撞率随时间而降低，主要的尘埃汇可能会随时间而变化，这可能有助于解开同步旋转的规则卫星的吸积历史，这些卫星显示出亮度不对称性。在太阳系的巨行星周围一定存在着AU尺度的尘埃，我们预测这些尘埃可能处于可检测的水平。我们还预测是否可以检测到由太阳系外行星群产生的尘埃。JWST上的日冕仪将有能力探测这些星群产生的尘埃，这些尘埃在距离最年轻恒星数十AU的行星周围最容易探测到。由于星团的碰撞衰变对行星质量相对不敏感，星团可能比它们的宿主行星亮得多，从而可以发现海王星质量的行星，否则这些行星将无法被发现。这些灰尘可能已经被检测到了。北落师门b行星的观测结果可以解释为尘埃的散射光，这些尘埃是由围绕一颗10个地球质量的行星的不规则卫星群碰撞衰变产生的。这样的卫星群由大约5个月球质量的不规则卫星组成。最后，我们考虑会发生什么，如果北落师门b通过北落师门的主要碎片环，这使得环行星际群通过与环星子碰撞补充。（节略）
2010-11-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
Parker Solar Probe Observations of a Dust Trail in the Orbit of (3200) Phaethon
我们提出了识别和初步分析的尘埃轨迹（3200）法厄同轨道的白光图像记录的宽视场成像仪帕克太阳探测器（WISPR）仪器上的美国宇航局帕克太阳探测器（PSP）的任务。在PSP于2018年11月的第一次太阳遭遇期间，法厄同轨道上的尘埃轨迹连续几天可见，并穿过两个视场。初步分析表明，这条尾迹的视星等为每像素15.8 $\pm$ 0.3等，表面亮度为25.0等角秒$^{-2}$，由PSP/WISPR从距离尾迹$\sim$ 0.2天文单位处观测到。我们估计流的总质量为$\sim(0.4-1.3){\times}10^{12}$公斤，这是一致的，虽然略有低估，假设的质量的双子座流，但远远大于目前的尘埃生产的法厄同可以支持。我们的研究结果意味着，我们正在观察自然集群的至少一部分的双子座流星流通过其近日点，而不是最近从近日点活动的法厄同产生的尘埃。
2020-01-05 astro-ph.EP physics.space-ph
16 years of Ulysses Interstellar Dust Measurements in the Solar System: II. Fluctuations in the Dust Flow from the Data
1992年至2007年期间，宇宙飞船首次提供了在太阳系现场识别和研究星际尘埃（ISD）的机会。在这里，我们提出了第一次全面分析的ISD组件在整个沙尘暴数据集。我们分析了几个参数的ISD流在时间分辨的方式：通量，流向，质量指数，和流动宽度。一般的图片是在协议的时间依赖性的聚焦/散焦的带电尘埃粒子由于长期变化的太阳磁场在整个太阳磁周期的22年。此外，我们确认在2005年的$50^{\circ} \pm 7^{\circ}$的灰尘方向的转变，随着陡峭的，大小依赖的增加，在8个月内的4倍的流量。到目前为止，这是很难解释的，必须通过新的动力学模拟进行更详细的研究。这项工作是一系列三篇论文的一部分。本文主要研究了ISD的时变通量和方向。在一篇配套论文（Krüger等人，2015），我们分析了ISD测量的ISD的总体质量分布，第三篇论文讨论了ISD流动建模的结果（Sterken等人，2015）。
2015-08-13 astro-ph.EP
Solar wind and motion of dust grains
研究了太阳风对任意形状行星际尘埃粒子的作用。最终的粒子相对论协变运动方程包含了粒子的轨道演化和质量变化。非径向太阳风速度矢量也被包括在内。当处理球形粒子，入射太阳风微粒的速度趋于光速，微粒从太阳径向扩散时，协变运动方程在极限情况下退化为Poynting-Robertson效应。为了得到极限情况，必须把量子力学的结果结合到物理考虑中去。太阳风影响行星际球形尘埃粒子运动的条件是$\vec{p}'_{out}$ $=$（1 $-$ $σ'_{pr} / σ'_{tot}$）$\vec{p}'_{in}$，其中$\vec{p}'_{in}$和$\vec{p}'_{out}$是在粒子的适当参考系中测量的入射和出射辐射动量（每单位时间）; $σ'_{pr}$和$σ'_{tot}$是太阳风压力和总散射截面。太阳风能量的实际通量密度引起行星际尘埃粒子近日点的移动。当强调与坡印廷-罗伯逊效应进行类比时，这个结果与太阳风对尘埃粒子作用的标准处理有很大不同。此外，近日点移动的演化取决于粒子抛射时母体的轨道位置。
2009-04-17 astro-ph.EP
Accretion of dust by chondrules in a MHD-turbulent solar nebula
利用磁流体动力学（MHD）数值模拟方法研究了湍流太阳星云中被陨石球粒卷起的尘埃地幔的生长过程。太阳星云的一个小邻域由一个半径为3天文单位的气体轨道补丁表示，并包括气体密度的垂直分层。星云气体的差速旋转被剪切流所取代。湍流是由磁旋转不稳定性（MRI）导致的流的不稳定性驱动的，由此锚定到气体的磁场线被剪切运动连续拉伸。被动污染物模仿小尘埃颗粒，空气动力学良好地耦合到气体，球粒是由拉格朗日粒子通过阻力与气体相互作用。每当球粒进入尘埃渗透的区域时，它的半径以一定的速率增长，该速率取决于当地的尘埃密度和球粒与尘埃之间的相对速度。当地沙尘丰度相应减少。不同的球粒体积密度导致不同的耗尽和边缘球粒大小的增长时间。大部分的尘埃清扫发生在星云中平面的1个气体尺度高度内。陨石球粒可以在10到800年内达到它们的渐近半径。星云湍流强度的垂直变化导致平均边缘球粒大小与星云高度的适度依赖。这里使用的技术可以结合蒙特卡罗（MC）的方法，包括尘埃压实的物理学，在自洽的MHD-MC模型的尘埃边缘生长周围的球粒在太阳星云。
2010-12-01 astro-ph.EP
High-Temperature Optical Constants of Dust Analogues for the Solar Nebula
原行星盘中的尘埃受到许多不同过程的影响。除此之外，加热过程是最重要的过程：它们不仅改变了尘埃粒子的物理和化学性质，而且还改变了它们的发射光谱。为了比较观测到的年轻恒星系统的红外光谱与实验室数据的热（高达700°C）拱星尘埃类似物，我们调查的材料，这是重要的组成部分，尘埃在原行星盘。我们通过一个简单的洛伦兹振子拟合计算了光学常数，并将其应用于小粒子发射光谱的模拟，以便将我们的结果与AGB星和原行星盘的真实天文光谱进行比较。
2012-01-09 astro-ph.EP
Dust in the Edgeworth-Kuiper belt zone
本文讨论了埃奇韦尔-柯伊伯带中球形行星际尘埃粒子在半长轴为30-50天文单位时的轨道演化。除太阳引力外，太阳电磁辐射、微粒辐射和快速星际气体流也是影响粒子运动的重要力。太阳电磁辐射由Poynting-Robertson效应表示，太阳微粒辐射对应于太阳风。非径向太阳风的时变性可以显著增加尘埃在该区域的寿命。对于几十微米大小的粒子，粒子在区域中停留的平均时间比恒定（与时间无关）径向太阳风提供的常规情况大30倍以上。这适用于粒子最真实的材料属性：$\bar{Q}'_{pr} =$ 1，其中$\bar{Q}'_{pr}$是电磁辐射压力的无因次效率因子。如果$\bar{Q}'_{pr} =$为1/2，则颗粒停留在该区域的平均时间仅为常规值的4倍。文中所用的方法说明了太阳风作用与坡印廷-罗伯逊效应的相关性。这些结果对于我们理解埃奇韦尔-柯伊伯带尘埃分布的结构以及其他恒星系统中的尘埃带具有重要意义。
2010-09-29 astro-ph.EP
Dust impact voltage signatures on Parker Solar Probe: influence of spacecraft floating potential
当一个快速的尘埃粒子撞击航天器时，它会产生一团等离子体，其中一些会逃逸到太空中，瞬间的电荷不平衡会干扰航天器相对于等离子体的电压。电子领先于离子，但两者都对航天器的直流电场作出反应。如果航天器的电位相对于等离子体是正的，它应该吸引尘埃云电子并排斥离子，反之亦然。在这里，我们使用的脉冲电压信号的测量，从灰尘的影响帕克太阳探测器（PSP）航天器显示，峰值电压幅度明显相关的航天器浮动电位，与理论模型和实验室测量一致。此外，我们还研究了与电压波形相关的一些时间尺度，并与航天器充电物理的时间尺度进行了比较。
2020-06-01 astro-ph.EP physics.space-ph
Dust detection by the wave instrument on STEREO: nanoparticles picked up by the solar wind?
STEREO/WAVES仪器检测到大量强电压脉冲。我们认为，这些事件是由纳米粒子撞击航天器的速度的数量级的太阳风速度的影响电离。纳米粒子介于微米大小的尘埃和原子离子之间，具有如此大的荷质比，以至于太阳风磁场产生的电场可以非常有效地加速它们。由于灰尘撞击产生的电压随着速度的增加而增加得非常快，因此此类纳米颗粒产生的信号与速度较小的大颗粒一样高。以这种方式推断的10纳米半径颗粒的流量是兼容的行星际尘埃通量模型。目前的结果可能代表了快速纳米粒子在行星际空间近地球轨道的第一次检测。
2009-04-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Solar wind dominance over the Poynting-Robertson effect in secular orbital evolution of dust particles
讨论了太阳风的性质，并将其应用于太阳系中风对天体运动的影响。太阳风分量的速度密度函数由$κ-$分布给出。对太阳风作用的贡献除直接影响外，还包括溅射和反射成分。在长期轨道演化中，太阳风的作用比太阳电磁辐射的作用更重要。即使当尘埃粒子质量为常数、忽略太阳风速度的非径向分量和忽略太阳风性质的时间依赖性时，太阳微粒辐射的影响也比Poynting-Robertson效应更重要。本文提出的物体在太阳辐射、电磁辐射和微粒辐射作用下的运动方程，比通常使用的方程更符合实际。物体的加速度与径向速度分量乘以数值系数$[2 + (η_{1} + η_{2})/ \overline{Q} ~'_{pr}]$和横向速度分量乘以数值系数$(1 + η_{2}/ \overline{Q} ~'_{pr})$的叠加成比例，其中$\overline{Q} ~'_{pr}$是辐射压力的无量纲效率因子。在这里，$η_{1}$ $\doteq$ 1.1，$η_{2}$ $\doteq$ 1.4，速度是物体相对于太阳的速度。同时给出了$η_{1}$和$η_{2}$随太阳活动周期的时间变化。粉尘颗粒对风压的无因次截面约为4.7。该值不同于常规使用的值1.0。黄道光云的质量损失率比目前公认的数值高4倍，微米级的尘埃颗粒也是如此。
2014-01-03 astro-ph.EP
Dynamics of charged dust in the orbit of Venus
本文研究了内太阳系共轨尘埃的动力学，即太阳辐射压、Poynting-Robertson效应、太阳风和行星际磁场对处于与金星1：1平均运动共振中的微米级带电尘埃粒子共振运动的位置、宽度和稳定性的影响。通过分析和数值计算，我们发现在非引力效应的影响下，$L_4$和$L_5$在天平动中心位置和天平动宽度上存在偏差和不对称性.当考虑太阳辐射压、坡印廷-罗伯逊效应和太阳风阻力时，三角拉格朗日点变得不稳定。洛伦兹力可能会进一步破坏轨道的稳定性，特别是对于小尘埃颗粒。我们还比较了圆形、椭圆形限制性三体模型和包含所有行星的更完整模型。
2020-12-08 astro-ph.EP
Outgassing of icy bodies in the Solar System - II. Heat transport in dry, porous surface dust layers
在这项工作中，我们提出了一个新的模型，在真空中的多孔粉尘层的导热系数，现有的解决方案的单球接触的传热方程的基础上。该模型能够区分两种不同类型的灰尘层：由单个颗粒组成的灰尘层（简单模型）和由单个聚集体组成的灰尘层（复杂模型）。此外，我们描述了实验室实验，这是用来测量多孔粉尘层的导热系数，以测试模型。我们发现，模型的预测是在一个很好的协议与实验结果，如果我们在模型中包括辐射热传输。这意味着辐射在多孔材料的热传输中起着重要的作用。此外，该模型对赫兹因子的影响进行了论证，并讨论了该模型对彗星活动模拟的意义。最后，这种新模式的局限性进行了严格审查。
2012-03-09 astro-ph.EP
Minor planets, asteroids, comets and interplanetary dust within 30 au
该章综述30 au以内太阳系小天体，介绍小行星、彗星与行星际尘埃的形成演化及相互关联，以揭示行星形成与生命起源。
2024-09-14 astro-ph.EP
Charged dust grain dynamics subject to solar wind, Poynting-Robertson drag, and the interplanetary magnetic field
本文研究了太阳风、坡印廷-罗伯逊阻力和冻结的行星际磁场对太阳系带电尘埃运动的综合影响。为此，我们用平均法导出了长期运动理论，并用非平均运动方程的数值模拟来验证。该理论预言带电粒子的长期运动主要受太阳磁轴的z分量或行星际磁场的法向分量的影响。行星际磁场的法向分量导致半长轴的增大或减小，取决于其函数形式和尘埃粒子的电荷符号。一般认为，在长期时间尺度上，太阳风和光子吸收和再发射（坡印廷-罗伯逊阻力）的共同作用导致了半长轴的减小。相反，我们证明，行星际磁场可能会抵消这些阻力在某些情况下。我们导出了磁场参数与尘埃粒子物理性质以及粒子轨道椭圆的形状和取向之间的简单关系，这是尘埃粒子在半长轴上稳定的必要条件。
2016-08-25 astro-ph.EP math.DS
Dust cleansing of star-forming gas: II. Did late accretion flows change the chemical composition of the solar atmosphere?
太阳大气的化学成分已经受到辐射尘埃清洗的后期和弱吸积流的原太阳本身的可能性，进行了探讨。估计，使用半解析方法和数值模拟的尘埃颗粒的运动在一个崩溃的非磁性和非旋转的气体球与中心光源，以模拟可能的尘埃净化效果。我们的计算表明，清洁材料的数量可能与太阳与类太阳恒星相比所观察到的丰度差异以及这些差异与元素冷凝温度之间的关系相一致。如果确实发生了较晚且相对较弱的吸积作用，那么所提出的机制很可能产生了在太阳中观察到的显著的丰度效应。然而，净化的效果可能会受到太阳外流、磁场和吸积盘的存在和动力学以及早期太阳在丰富的星团中的可能存在和位置的影响。
2018-10-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Thermal and Photophoretic Properties of Dust Mantled Chondrules and Sorting in the Solar Nebula
发现许多球粒被细粒边缘包围。假设，这些边缘是从原行星盘中的球粒上吸积的尘埃中获得的。在数值模拟中，我们研究了在照明裸露和尘埃覆盖的球粒的热传递。计算考虑球粒的大小，尘埃地幔的大小，和两个组件的热导率作为参数。我们计算的电泳力和比较的数值结果的解析近似。我们给出了一个表达式来量化的球形颗粒上的电泳力在自由分子政权优于2%。本文用核幔粒子的有效热导率描述了尘埃幔对地幔热膨胀强度的影响。有效热导率主要取决于地幔和球粒的尺寸比，而与绝对尺寸无关。它也强烈地依赖于地幔的热导率，而球粒的热导率的影响很小。其他作者发现陨石的边缘和球粒之间的尺寸比随整体尺寸而系统地变化。在此基础上，我们的计算表明，在光学薄盘或在太阳星云的演化内边缘的尘埃覆盖的球粒可以发生一个电泳尺寸分选。
2012-08-24 astro-ph.EP
A planet or primordial black hole in the outer region of the Solar system and the dust flow near Earth orbit
本文研究了太阳系外缘可能存在的被捕获行星或原初黑洞对尘埃粒子的引力散射作用，发现该过程可将尘埃转移至地球轨道，其计算流量与观测值相符，从而对天体参数和奥尔特云尘埃总量提出了联合限制。
2023-12-10 astro-ph.EP
The lunar phases of dust grains orbiting Fomalhaut
附近恒星北落师门的光学图像显示，一个尘埃环围绕着中央恒星旋转。这种尘埃在许多方面都与太阳系的黄道尘埃相似。环显示出明显的亮度不对称性，归因于星周尘埃颗粒对中心星光的不对称散射。最近的测量表明北落师门环的亮面是远离我们的。这意味着该系统中的颗粒将大部分光向后散射，与太阳系中颗粒的前向散射性质形成鲜明对比。在这封信中，我们表明，颗粒大大大于那些占主导地位的太阳系黄道尘埃云提供了一个自然的解释明显的后向散射行为。事实上，我们看到尘埃颗粒的相位，就像我们看到月球和其他太阳系大型天体的相位一样。我们概述了如何的星子的散射行为的理论可以用来解释北落师门尘埃的属性。这表明北落师门尘埃环主要由非常大的颗粒组成。围绕北落师门运行的物质处于尘埃和微行星之间的过渡，就其光学行为而言，最好被描述为微小行星。
2010-01-04 astro-ph.EP
Effects of neighbouring planets on the formation of resonant dust rings in the inner Solar System
上下文太阳神号和立体声探测器的发现表明，金星上存在着一个由尘埃组成的共振环。试图将这种现象模拟为地球的共振环-作为外部平均运动共振（MMR）中捕获的迁移尘埃的结果-迄今为止无法重现所观察到的尘埃特征。最近提出了其他起源理论。然而，金星外部MMR捕获效率低的原因仍然不清楚。目标。在这里，我们将探讨内太阳系多行星结构中尘埃捕获共振现象的本质，旨在增加对单行星系统中共振尘埃环的现有理解。方法.我们对与内行星相关的共振尘埃特征进行了数值模拟，并特别研究了这些结构的依赖性以及特定共振对行星配置的捕获效率。结果除了水星与迁移的尘埃云没有共振相互作用外，我们还发现金星、地球和火星之间的共振相互干扰，影响了它们形成环日光环的能力。我们发现，金星外部MMR环薄弱的唯一最重要的原因是其外部邻居-地球的扰动影响。此外，我们发现水星和火星产生新月形的密度特征，这是由穿过其轨道区域的粒子发生的定向拱点进动造成的。
2020-01-21 astro-ph.EP
The Morphological, Elastic, and Electric Properties of Dust Aggregates in Comets: A Close Look at COSIMA/Rosetta's Data on Dust in Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
欧空局罗塞塔轨道飞行器上的彗星二次离子质量分析仪（COSIMA）显示，67 P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星彗发中的尘埃颗粒是小颗粒的聚集体。我们研究了彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko彗发中尘埃聚集体的形态，弹性和电特性，使用COSIMA仪器拍摄的光学显微镜图像。COSIMA图像中的尘埃聚集体被很好地表示为分形，与罗塞塔号上MIDAS（显微成像尘埃分析系统）和GIADA（颗粒撞击分析仪和尘埃累积器）的形态数据相协调。COSIMA的图像，以及来自罗塞塔其他仪器如MIDAS和GIADA的数据，并不与太阳星云中$10~μ\mathrm{m}$大小的粒子的所谓雨出增长相矛盾。由COSIMA测量的尘埃聚集体的弹性和电性质表明，彗星尘埃的表面化学性质很好地代表了碳质物质，而不是硅酸盐或冰，与质谱一致，有机物质在一定程度上被太阳辐射覆盖，从各种彗星的光学和红外观测中推断。彗星尘埃在其母彗星的终结点处被强烈的电场静电蓬松是不可能的，除非尘埃的表面化学性质从电介质变成导体。我们的发现与我们目前对彗星形成和演化的理解并不冲突，彗星的形成和演化始于太阳星云中凝聚物的积累，随后是太阳系内部尘埃地幔的形成。
2020-01-06 astro-ph.EP
Pre-solar grains from novae and "Born-again giants"
该研究综述了新星爆发与低质量恒星极晚热脉冲过程的尘埃形成特性，指出两类源的尘埃颗粒已在陨石、彗星物质中被发现，相关红外特征具有共性，挑战了传统尘埃组成认知与银河尘埃贡献预期。
2023-10-03 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Plutos interaction with its space environment: Solar Wind, Energetic Particles & Dust
2015年7月14日，新视野号飞船携带了三台仪器，测量了冥王星附近的空间环境。围绕冥王星的太阳风仪器揭示了一个相互作用的区域，该区域被限制在冥王星向阳方向的大约6个冥王星半径内。令人惊讶的小尺寸与降低的大气逃逸率以及特别高的太阳风通量相一致。冥王星高能粒子光谱仪科学调查（PEPSSI）的观测表明，离子在冥王星周围加速和/或偏转。在相互作用区域的尾流中，PEPSSI观测到的超热粒子通量约为行星际介质中通量的十分之一，并随下游距离的增加而增加。测量半径大于1.4微米颗粒的学生尘埃计数器，从最接近前5天到最接近后5天检测到一个候选撞击，表明冥王星系统中尘埃密度的上限为每立方公里4.6个。
2016-05-03 astro-ph.EP
Impacting the dayside Martian ionosphere from above and below: Effects of the impact of CIRs and ICMEs close to aphelion (April 2021) and during dust storms (June-July 2022) seen with MAVEN ROSE
本研究利用MAVEN ROSE的62个电子密度剖面，分析了近日点附近及沙尘暴期间CIRs和ICMEs对火星日侧电离层的影响，发现太阳事件和沙尘活动共同导致TEC增加、峰值高度异常及热大气整体抬升等复杂效应。
2024-04-23 astro-ph.EP physics.space-ph
16 Years of Ulysses Interstellar Dust Measurements in the Solar System: I. Mass Distribution and Gas-to-Dust Mass Ratio
在1990年代早期，当代星际尘埃（ISD）深入到日光层被探测器探测到。从1992年到2007年底，联合国教科文组织监测了ISD流。这些星际颗粒是我们太阳系周围的星际介质中物理条件的示踪剂。早期对1992年至1998年期间测量的ISD数据的分析暗示存在“大”ISD颗粒[高达10^-13 kg]。由此得出的气尘质量比小于天文观测得出的值，这意味着ISD在非常局部的星际介质中的浓度。我们分析了整个数据集，从16年的EQUISD测量行星际空间。本文集中研究了ISD的总体质量分布。随附的一份文件调查的时间变化的现象，在EQUISD的数据，并在第三篇论文中，我们提出的结果，从动态建模的ISD流应用到EQUISD。我们使用最新的星际氢和氦密度值，星际氦流速v_ISM，inf=23.2km/s，以及辐射压与重力之比β，计算天文硅酸盐。我们发现，在本星际云中，气体与尘埃的质量比R_g/d=193^+85_-57，尘埃的密度为2.1+/-0.6x10 ^-24 kg/m^3。对于26 km/s的更高流入速度，气尘质量比高20%，因此，粉尘密度低相同的量。从我们的新分析中得出的气体与尘埃的质量比与最近从天文观测中确定的值是一致的。我们确认早期的结果，非常本地的星际介质包含“大”（即1微米大小）ISD颗粒。我们发现，在当地的星际介质的尘埃密度是一个因素的三个低于早期的分析所暗示的值。
2015-10-21 astro-ph.EP
Encounter of Parker Solar Probe and a Comet-like Object During Their Perihelia: Model Predictions and Measurements
帕克太阳探测器（PSP）旨在探索靠近太阳的新生太阳风。与此同时，PSP也有望遇到彗星和小行星等小天体。在这项工作中，我们调查星历表，以找到一个最近遇到的机会，然后模型之间的相互作用释放的尘埃等离子体和太阳风等离子体。在2019年9月2日，一颗彗星状物体322 P/SOHO刚刚通过其近日点，飞行到日心距离0.12 au，并以0.025 au的相对距离被PSP扫过。我们提出了从322 P释放的尘埃粒子的动力学，形成一个弯曲的尘埃尾巴。沿着PSP路径在模拟的内日球层，等离子体和磁场的状态进行采样和说明，从模拟结果的磁场序列进行比较，直接从PSP的原位测量。通过比较，我们认为，322 P可能是在一个不足的活动水平释放有限的尘埃等离子体的方式成为一个“岩石彗星”。我们还提供了WISPR记录的太阳风流的图像，显示了与凌乱的痕迹叠加的图像的灰尘轰炸的迹象。我们从LASCO日冕观测到，322 P在近日点通过期间从变暗区域过渡到相对明亮的流光，并模拟确认322 P从相对较快的太阳风流飞行到较慢的流，修改流的局部等离子体状态。
2020-11-30 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Comets formed in solar-nebula instabilities! -- An experimental and modeling attempt to relate the activity of comets to their formation process (corrigendum included)
当彗星核接近太阳时，通过表面层的能量通量增加，导致底层冰的升华和随后的脱气，促进了观察到的气体和尘埃的排放。尘埃的喷射需要尘埃颗粒与彗星核的结合力必须被升华过程引起的力所克服。这涉及到覆盖灰尘层的抗拉强度有多大的问题。微米级灰尘颗粒的均匀层达到的拉伸强度通常为$10^3$至$10^4$ Pa。这远远超过了彗星中水冰的最大升华压力。因此，尚不清楚彗星尘埃活动是如何驱动的。为了解决这个悖论，我们使用了Skorov和Blum（Icarus 221，1-11，2012）的模型，他们假设彗星是由尘埃云和冰聚集体的引力不稳定性形成的，并计算了尘埃聚集体层的彗星核拉伸强度的相应结构为1 Pa。在这里，我们提出的证据表明，发射的彗星尘埃颗粒确实是聚集体与正确的属性，以适应模型的斯科罗夫和布卢姆。然后，我们实验测量层的实验室灰尘聚集体的拉伸强度，并确认由模型推导出的值。为了解释彗星活动的水冰的蒸发驱动，我们推导出的最小尺寸为$\sim 1$毫米的尘埃聚集，在太阳星云的流星体观测和尘埃凝聚模型的协议。最后，我们得出结论，彗星必须形成的引力不稳定性，因为所有替代的形成模式导致更高的抗拉强度的表面层。
2014-11-21 astro-ph.EP
The spatial distribution of carbon dust in the early solar nebula and the carbon content of planetesimals
在太阳星云寒冷的外围形成的天体中，观察到固体碳质材料中存在很高比例的碳，而在类地行星区域的天体中几乎不含碳。我们研究了碳质物质在太阳从太阳星云吸积物质的过程中的命运。从彗星和行星际尘埃颗粒的尘埃成分的观测数据，并从热解实验的数据，我们构建了一个模型的组成的原始碳质材料在外部的太阳星云。我们研究的难熔和挥发性的有机成分的热解和伴随的高分子量的烃类物质向内迁移的磁盘演化的静态条件下释放。我们还研究了在剧烈的闪热事件，这被认为是负责球粒的形成过程中的碳质材料的分解和氧化。结果表明，在250 ~ 400 K温度范围内，复杂的碳氢化合物组分从固态盘物质中被去除，而无定形碳组分在1200 K温度范围内仍然存在。如果在与球粒形成相关的闪速加热过程中没有有效的碳破坏，除了水星之外，类地行星的碳丰度不会像宇宙化学研究中发现的那样低。球粒的形成似乎是一个过程，对于类地行星的物质组成中的碳含量很低是至关重要的。
2017-07-24 astro-ph.EP
Fine-grained rim formation -- high speed, kinetic dust aggregation in the early Solar System
3型陨石通常含有球粒和耐火内含物，这些内含物被增生的细粒边缘（FGR）覆盖。FGR具有低孔隙率，受到中心定向压力，可能含有高温产物如微球粒，并且在边缘厚度和封闭物体的半径之间存在线性关系。FGR被认为是由灰尘温和地粘附在中心物体上，随后在母体内压缩这个蓬松的边缘而形成的。然而，这个模型不能解释低孔隙度，微球粒和集中的压力。该模型也难以解释边缘厚度和物体尺寸之间的线性关系，包括在该线性关系中存在非零常数。我们建议，FGR形成的尘埃和物体之间的相对高速的相互作用，高初始冲击速度产生磨损，并可能，微球粒。FGR的形成发生在一个较低的速度范围内的真空粘附的碎片从冲击尘埃颗粒的帮助。该模型自然地产生边缘厚度与非零常数、低孔隙度和中心定向压力的线性关系。我们称这个过程为动力学粉尘聚集（KDA），这是工业中使用的气溶胶沉积过程的另一个名称。KDA可能是一个试探性的，部分解释如何尘埃聚集发生在原恒星盘上的路径从尘埃到行星。
2019-09-16 astro-ph.EP
An improved model for the infrared emission from the zodiacal dust cloud: cometary, asteroidal and interstellar dust
我们模拟了由IRAS和COBE任务探测到的黄道尘埃的红外辐射，目的是估计小行星、彗星和星际尘埃对黄道云的相对贡献。我们最重要的结果是探测到由于星际尘埃的前景辐射的各向同性分量。内太阳系中的尘埃已知具有扇形分布。如果将这一假设延伸到火星轨道，我们发现彗星、小行星和星际尘埃分别占风扇中尘埃的70%、22%和7.5%。如果假设扇形延伸到木星的轨道，我们会发现一个更差的拟合。我们的模型与Divine（1993）对由宇宙飞船和其他航天器探测到的行星际尘埃的分析大致一致。我们对内太阳系星际尘埃的质量密度的估计与地球物理学家在1.5 au时的估计一致，但比地球物理学家在r > 4 au时的估计高一个数量级。在我们的模型中，只有1%的到达地球的黄道带尘埃是星际尘埃。我们的模型可以进一步测试的黄道光云，这需要延长一段时间来监测太阳周期变化的星际尘埃，动力学模拟，并从航天器的现场测量的地面运动学研究。
2012-12-19 astro-ph.EP
Outgassing of icy bodies in the solar system - I. The sublimation of hexagonal water ice through dust layers
我们对决定彗星活动的物理过程的了解主要受到几次极为成功的空间飞行任务、理论模型预测和实验室实验结果的影响。然而，新的计算机模型不应该孤立地对待，而应该基于实验结果。因此，一个新的实验装置被构造来研究温度依赖的升华特性的六边形水冰和气体扩散通过覆盖在冰表面的干灰尘层。我们表明，这个实验装置是能够再现已知的气体生产率的纯六边形水冰。由于在冰表面上的额外的灰尘层的气体生产率的减少进行了测量和比较的另一个实验装置，其中气体扩散通过灰尘层在室温下进行了研究的结果。我们发现粉尘层的相对渗透率与其厚度成反比，这也是由理论模型预测。然而，测量的气流的绝对减弱小于模型预测的。这种模型与实验之间的不一致可能是由于理论模型中边界条件的不确定性造成的，这进一步证明了实验室研究的必要性。此外，发现粉尘层对冰蒸发的阻抗与室温下的阻抗相似，这意味着粉尘层的温度分布不影响气体产生的减少。最后，我们提出了一个扩展的调查结果的升华系数，这是一个重要的因素，水冰的升华率的描述，因此，在太阳系冰体的热物理模拟的重要价值。
2011-03-01 astro-ph.EP
Large Scale Traces of Solar System Cold Dust on CMB Anisotropies
我们探索微波各向异性在大角度尺度上产生的冷和大的尘埃颗粒，预计存在于太阳系的外部部分，使用一个简单的玩具模型，这种diuse发射。它的振幅在远红外线的COBE数据的约束，并与文献中发现的模拟兼容。我们分析的模板后，减去我们的模型从WMAP ILC 7年的地图和宇宙学意义上的这种可能的前景进行调查。与角功率谱的低四极、两点关联函数、宇称和黄道面信号过剩有关的异常明显减轻。这一前景的影响，一些宇宙学参数表征的原始密度扰动，相关的正在进行的和未来的CMB各向异性实验的频谱，被发现。
2011-04-08 astro-ph.CO astro-ph.EP
Signatures of recent asteroid disruptions in the formation and evolution of solar system dust bands
我们已经进行了详细的动力学模拟的结构，在黄道纬度17 $^{\circ}$，令人信服地表明，这是一个相对较新的（显着小于1马）的小行星的破坏，并仍在形成的过程中，在coadded IRAS数据观察到的微弱的尘埃带。我们在这里表明，年轻的尘埃带保留的信息的大小分布和横截面积的灰尘释放在原来的小行星破坏，之前，它是失去了轨道和碰撞衰变。我们发现Emilkowalski星团是这个部分带的来源，并且在破裂中释放的尘埃将对应于$\sim$ 10 km直径源体表面上3 m深的风化层$\sim$。在这条带中的灰尘是由一个累积的大小分布逆幂律指数与下限为2.1（意味着占主导地位的横截面积的小颗粒）的灰尘颗粒直径范围从几个$μ$ m到几厘米。观测结果表明，尘埃能带结构的热辐射主要由大颗粒（mm-cm）组成。我们发现，尘埃粒子的喷射速度需要几倍的逃逸速度的Emilkowalski团源体提供一个很好的适合的倾斜分散的意见。我们讨论的影响，这样一个显着的释放过程中的破坏物质的时间演变的结构，组成和规模的黄道带云。
2015-10-02 astro-ph.EP
The Dynamics of Dust Grains in the Outer Solar System
我们研究了大于1微米的大尘埃颗粒的动力学与轨道以外的日光层（超过250 AU）。太阳系以26 km/s的速度穿过星际介质（ISM），使这些粒子受到气体和库仑阻力（颗粒被认为是带光电电荷的）以及洛伦兹力和感应电场引起的电力的作用。我们表明，零阶的这些力量的综合效果可以很好地描述在经典的斯塔克问题的框架：粒子运动在开普勒潜在的一个额外的恒定的力量。基于这种类比，我们阐明的情况下，运动变得不受约束，并表明，在本地ISM条件下，尘埃颗粒小于100微米的奥尔特云（如彗星碰撞）超过10000 AU的太阳系的电力的作用下喷出。较大的，绑定晶粒的轨道运动分析描述使用轨道平均的哈密顿方法，并包括在一个固定的半长轴的轨道平面进动，伴随着周期性变化的倾斜度和偏心率（后者可能在某些情况下接近统一）。对气体和库仑阻力的综合效应进行更详细的分析表明，减少粒子的半长轴是可能的，但轨道衰变的程度受到穿过原子和分子云的限制（最多几个因素），这些云很容易喷射出小粒子。
2010-09-09 astro-ph.EP
Solar Energetic Particle Track Accumulation in Edgeworth-Kuiper Belt Dust Grains
本研究通过动力学尘埃颗粒追踪模型，检验了EKB尘埃颗粒中SEP径迹的积累，发现按r^-1.7缩放无法匹配观测值，而较浅的r^-1.0径向分布可解释高径迹密度。
2024-11-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Bulk Densities of Small Solar System Bodies as a Probe of Planetesimal Formation
本文利用尘埃N体模拟的压缩强度公式建立小天体体密度-直径关系，提出原始尘埃直接凝聚与第一代星子碎裂再聚集两条形成路径，以解释TNOs、MBAs、彗星和NEAs的密度差异。
2024-07-31 astro-ph.EP
Isotopic variation of non-carbonaceous meteorites caused by dust leakage across the Jovian gap in the solar nebula
本研究构建模型探讨了太阳星云中尘埃穿过木星间隙的泄漏如何导致非碳质和碳质陨石的同位素变化，发现该泄漏机制能解释观测到的同位素异常及其与母体吸积年龄的正相关性。
2024-05-31 astro-ph.EP physics.geo-ph
Probing Oort Cloud and Local Interstellar Medium Properties via Dust Produced in Cometary Collisions
奥尔特云仍然是太阳系中探索最少的区域之一。我们建议，它的属性可以通过研究在外太阳系的彗星碰撞产生的尘埃颗粒的人口进行限制。我们探讨了日光层外（超过~250 AU）的微米级颗粒的动力学，这主要是由磁场的星际介质（ISM）流经太阳的影响。我们推导了小粒子的产生和运动的解析模型，并计算了内太阳系的粒子通量和速度分布。这些模型通过直接数值模拟进行了验证。我们发现，起源于奥尔特云的颗粒有一个独特的分布的到达方向，这应该很容易区分他们从行星际和星际尘埃人口。我们还证明了粒子到达速度的分布是唯一确定的质量分布和尘埃生产率在云中。星云内的彗星碰撞在太阳系内产生了一个微米级颗粒的通量，每年每平方米有几个。下一代尘埃探测器可能足够灵敏，可以探测并限制这些尘埃，这将使我们了解奥尔特云的性质。我们还表明，最近检测到的神秘人口的大（微米级）未绑定的粒子，这似乎是与ISM流是不太可能产生的碰撞彗星在奥尔特云。
2014-01-20 astro-ph.EP
Predictions for Dusty Mass Loss from Asteroids during Close Encounters with Solar Probe Plus
“太阳探测器+”（SPP）任务将从2018年开始探索太阳的日冕和最内层的太阳风。该航天器还将接近一些近日点小于0.3 AU的水星过境小行星。在较小的日心距离，这些物体可能开始失去质量，从而成为“活跃的小行星”与彗星一样的彗星或尾巴。本文收集了一个数据库的97个已知的水星穿越小行星可能会遇到SPP，它提出了估计其随时间变化的可见光通量和质量损失率。假设天空背景减除的效率与STEREO相似，我们发现大约80%的小行星足够明亮，可以被SPP的宽视场成像仪（WISPR）观察到。这些小行星的气体/尘埃质量损失模型的开发和校准对现有的观测。该模型用于估计球形彗发的可见光通量和空间范围。只有当小行星接近太阳的距离小于0.2天文单位时，才能观测到尘埃云。该模型预测，在2018年至2025年的主要SPP任务期间，应该有113个离散事件（24个独特的小行星），在此期间，模型彗星的角度大小可由WISPR解析。其中最大的一颗对应于小行星3200法厄同、137924、155140和289227，它们的角大小都在15到30角分之间。我们注意到SPP的轨道可能仍然会改变，但无论细节如何，仍然有很多机会进行富有成效的小行星观测。
2016-06-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dangerous dust clouds above lunar surface
本研究通过分析18-19世纪历史报告和月球边缘掩星数据，揭示了环月尘埃云现象，发现亚微米尘埃云可能危及低轨航天器，并证实陨石撞击是主要成因，同时提出月球排气和太阳风等非撞击源。
2025-01-27 astro-ph.EP physics.space-ph
The Coma Dust of Comet C2013 US10 (Catalina) A Window into Carbon in the Solar System
C/2013 US 10（卡特琳娜）彗星是一颗动态的新奥尔特云彗星，当挥发物的日射和升华驱动最大活动时，它的出现呈现了一个有利的几何形状，可以在日心距离约为2天文单位的近地观测（约为0.93天文单位）。在这里，我们提出了中红外分光光度观测在两个时间的时代，从美国宇航局的平流层天文台红外天文学和美国宇航局红外望远镜设施。颗粒成分主要是黑色尘埃颗粒（模拟为无定形碳），硅酸盐与碳的比例约为0.9，几乎没有结晶化学计量（没有明显的11.2 μ m特征归因于富镁结晶橄榄石），亚微米颗粒尺寸分布峰值约为0.6 μ m。10 μ m硅酸盐特征较弱，高于局部连续谱约12.8%，测辐射热晶粒取向度较低（约14%）。卡特琳娜彗星是一个富含碳的天体。这种材料，这是很好地代表了无定形碳的光学常数是类似的材料，变暗和变红的彗星67 P/丘留莫夫-格拉西缅科的表面。我们认为，这种材料是特有的彗星核，综合从星尘样品，行星际尘埃粒子调查和微陨石分析的研究结果。卡塔利娜彗星和其他彗星的碳-硅原子比加入了越来越多的证据，表明原始太阳系中存在C/Si梯度。
2020-11-13 astro-ph.EP
Diverse dust populations in the near-Sun environment characterized by PSP/IS$\odot$IS
本文利用帕克太阳探测器IS⊙IS仪器套件中EPI-Lo的八次尘埃击穿事件，首次在距太阳40太阳半径内直接探测尘埃，并通过撞击方向约束内黄道尘丰度，发现一个可能逆行轨道的撞击体，揭示了近太阳环境中存在多种尘埃群，为近太阳航天器危害评估提供依据。
2024-12-28 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
The Matryoshka Disk: Keck/NIRC2 Discovery of a Solar System-Scale, Radially Segregated Residual Protoplanetary Disk Around HD 141569A
利用Keck/NIRC 2 $L^\prime$（3.78 $μm$）数据，我们报道了在年轻的A型恒星HD 141569 A周围直接成像发现的散射光分辨的太阳系尺度残留原行星盘，它位于两个环状结构的内部并与之同心，间距较宽。该盘被分解为$\sim$ 0 \farcs{} 25，并表现为带有钩状特征的弧形边缘。它位于温暖的CO气体的空间分辨中红外光谱和扩散尘埃排放最近发现的\textit{Hubble Space Telescope}之间的角间距中间。内盘的半径为$\sim$ 39天文单位，位置角与北朝上一致，倾角为$i$ $\sim$ 56 $^{o}$，中心偏离恒星。盘的正演模拟有利于厚环面状发射，在超过环面的光心的分离处急剧截断，在较小的分离处严重耗尽。特别是，尘埃的最佳拟合密度幂律表明，内盘尘埃和气体（如CO探测）是径向分离的，这一特征与从“典型”过渡盘的观测中推断出的尘埃捕获机制一致。然而，内盘的组成部分，而不是解释为辐射压力引起的迁移在光学薄的条件下，相比之下，两个恒星伴星/行星影响的环状结构在更广泛的分离。HD 141569 A的拱星环境--有三个嵌套的，有间隙的同心尘埃群--是了解行星形成与尘埃颗粒和磁盘结构演化之间关系的绝佳实验室。
2016-02-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
On the formation of multiple dust-trapping rings in the inner Solar system
本研究通过三维辐射磁流体动力学模拟，发现低黏度盘中行星可形成多个间隙和环，从而在内太阳系保留多个尘埃储库，解释了陨石同位素证据。
2025-08-04 astro-ph.EP
The Debiased Kuiper Belt: Our Solar System as a Debris Disk
在碎片盘中测量的尘埃追踪了星子带的位置。在我们的太阳系中，我们也能够直接测量最大的星子，并可以推断出尘埃的估计。来自小行星带的黄道尘埃比柯伊伯带尘埃的仅有的初步测量更好地受到约束。因此，尘埃模型将以提供碰撞源的较大天体目前的轨道分布为基础。许多柯伊伯带天体的轨道分布受到与海王星的动力学相互作用的强烈影响，如果不考虑这一点，就无法理解其结构。本文介绍了加拿大-法国黄道面巡天（CFEPS）测量的去偏置柯伊伯带。这个模型包括直径大于100公里的天体的绝对数量、测量到的轨道分布和柯伊伯带各组成部分的尺寸分布：经典带（热、搅拌和核心组成部分）、散射盘、分离天体和共振天体（1：1、5：4、4：3、3：2，包括Kozai子组成部分、5：3、7：4、2：1、7：3、5：2、3：1和5：1）。由于大部分已知的碎片盘与距离主星柯伊伯带的尘埃一致，CFEPS柯伊伯带模型为碎片盘模型提供了一个很好的起点，因为与盘内部行星的动力学相互作用已经很好地理解，并且可以使用轨道积分精确建模。
2014-05-13 astro-ph.EP
Constraining giant planet formation with synthetic ALMA images of the Solar System's natal protoplanetary disk
ALMA对原行星盘的新观测使我们能够探测其他系统中的行星形成，为我们提供了行星形成过程的新限制。与此同时，对我们自己的太阳系的研究依赖于以完全不同的方式导出的约束。然而，目前还不清楚太阳系的圆盘在其气相期间可能产生了什么特征。通过运行二维等温流体模拟和尘埃演化模型，我们得到合成图像在1.3毫米波长使用辐射转移代码RADMC 3D。我们发现，嵌入的多个巨行星强烈扰动了圆盘的径向气体速度，在尘埃中造成交通堵塞。它们产生的超密度不同于压力阱产生的超密度，并且远离行星在盘中的位置。通过从这些尘埃分布中获得1.3毫米的图像，我们发现，可以用高分辨率观察到的交通堵塞进一步模糊了圆盘中的间隙和环的数量与嵌入行星的数量之间的联系。我们还表明，一个系统的3紧凑的巨行星不会自动产生明亮的外环在大半径的磁盘。这意味着需要对不同大小的盘进行高分辨率观测，以区分在盘阶段不同的巨型行星形成情景，其中巨型行星形成于盘的外部区域或内部区域。最后，我们发现，即使当尘埃温度是自洽确定的，观测得出的尘埃质量可能会关闭高达10倍，相比我们的模拟中包含的尘埃，由于光学厚区域的创建。我们的研究清楚地表明，除了来自系外行星和太阳系的限制外，ALMA在最初的几百万年里已经有能力限制行星形成的不同阶段。
2022-01-20 astro-ph.EP
Dust shells and dark linear structures on dust tails of historical and recent long-period comets
本文用Monte Carlo尘埃动力学模型研究六颗长周期彗星，解释尘埃壳源于高倾角自转彗核近日点附近大面积区域的周期性小粒子抛射，暗色尾轴条带则与速度随天顶角余弦平方根变化及发射纬度范围有关。
2025-03-13 astro-ph.EP
Organic matter in interstellar dust lost at the approach to the heliosphere: Exothermic chemical reactions of free radicals ignited by the Sun
目标。我们解决了在太阳系内测量时星际尘埃中缺失的有机物质的难题，同时无疑存在于围绕太阳系的本地星际云（LIC）中。方法.我们提出了一个理论上的论点，即有机化合物升华几乎瞬间通过放热反应，当太阳照射引发化合物中的自由基的重组或碳键的重排。结果事实证明，触发温度位于20 $-$-50 K的范围内，考虑到有机材料的升华发生在所谓的星际中性原子的过滤区域之外。我们发现，在太阳系中的LIC尘埃的原位测量结果在高估的LIC的气体与尘埃的质量比，除非考虑到有机材料的升华。我们还发现，以前的星际拾取离子的测量已经确定了气体和有机材料的总元素丰度，而不是单独的星际气体。结论.我们的结论是，LIC有机物质遭受升华途中日光层，这意味着我们的理解LIC灰尘从太空任务是不完整的。由于土星轨道内的太空任务无法提供任何关于LIC尘埃有机物质的信息，因此必须等待未来对奥尔特云内边缘的探索任务，以彻底了解LIC中的有机物质。一旦我们的星际有机物质通过自由基的放热化学反应升华的模型得到证实，来自弥漫的星际介质的胚种说的假设就被排除了。
2020-09-29 astro-ph.EP astro-ph.GA
The Dust Mantle of Comet 9P/Tempel 1: Dynamical Constraints on Physical Properties
从彗星喷出的尘埃粒子的轨迹受太阳辐射压的影响，它是辐射压截面与质量之比的函数。因此，对辐射压力引起的粒子轨道演化的研究揭示了彗星核表面尘埃的物理性质。在美国宇航局的深度撞击任务过程中，喷出物羽流在辐射压力的影响下演变。从羽流的演化和形状，我们成功地获得了$β\approx 0.4$，其中$β$是辐射压力与太阳重力的比值。考虑到$β\approx 0.4$以及高色温和小硅酸盐特征强度的观测限制，从彗星9 P/坦普尔1号表面喷射出的尘埃颗粒可能是尺寸为$\approx 20\,μ$ m（质量为$\sim 10^{-8}$ \，g）的致密尘埃聚集体。这与从现场测量和理论考虑中推断的1 P/哈雷彗星（$\sim 10μ$ m）表面的主要尘埃相当。由于这种带有$β\approx 0.4$的尘埃聚集体必须在表面上抵抗由于冰升华而产生的喷流，因此核中冰的温度必须保持在145 K以下，这比由太阳辐射和热发射确定的平衡温度低得多。这些事实表明，9 P/坦普尔1有一个尘埃地幔组成的$20\,μ$ m大小的尘埃聚集体具有低的热导率$\sim 1 \, {\rm erg\, cm}^{-1} \, {\rm K}^{-1}\,{\rm s}^{-1}$。
2012-12-04 astro-ph.EP
A Dynamical Analysis of the Dust Tail of Comet C/1995 O1 (Hale-Bopp) at High Heliocentric Distances
C/1995 O 1（海尔-波普）彗星提供了一个前所未有的机会，可以在很大的日心距离范围内观测一颗明亮的彗星。我们在这里介绍斯皮策太空望远镜从2005年和2008年对海尔波普的观测，显示出明显的彗发和尾巴，考虑到它的大日心距离（分别为21.6 AU和27.2 AU），这是不常见的。尘埃的形态与动力学模型进行比较，以了解彗星的活动。我们的分析表明，海尔波普的尘埃尾巴在这些图像中的形状不能用通常的Finson-Probstein（太阳引力+太阳辐射压）动力学模型来解释。几个替代的解释进行了探讨。分析表明，造成这种差异的最可能原因是尘埃被太阳风充电，然后通过洛伦兹力受到行星际磁场的影响。虽然这种效应以前已经被探索过，但如果正确的话，这似乎是第一次需要洛伦兹力来模拟彗星尘埃尾。分析还表明，在拍摄这些图像时，海尔-波普正在积极发射粒子，并且尾部特征在观测之间发生了变化。
2014-04-09 astro-ph.EP
Celestial Mechanics and Polarization Optics of the Kordylewski Dust Cloud in the Earth-Moon Lagrange Point L5 Part II. Imaging Polarimetric Observation: New Evidence for the Existence of Kordylewski Dust Cloud
装有偏振镜的望远镜可以研究地球大气层的中性点、日冕、太阳系的行星/卫星表面、遥远的恒星、星系和星云。这些例子很好地证明了偏振测量是一种从空间扩展现象中收集天文信息的有用技术。有两个神秘的天体，也可以有效地研究与成像偏振，即Kordylewski尘埃云（KDC）位于L4和L5三角拉格朗日天平动点的地月系统。虽然在1961年波兰天文学家Kazimierz Kordylewski通过摄影观察到L5点附近有两个明亮的斑块，但许多天文学家认为这些尘埃云并不存在，因为太阳、太阳风和其他行星的引力扰动可能会破坏地球和月球的L4和L5拉格朗日点的稳定作用。利用地面成像偏振测量技术，我们提出了地月系统L5点附近存在KDC的新的观测证据。除了望远镜、卷云或飞机的凝结尾引起的伪影外，唯一的解释仍然是太阳光对L5点周围收集的粒子的偏振散射。通过我们对KDC的偏振检测，我们认为重新考虑Kordylewski开创性的光度观测是合适的。本文第一部分给出的地月系统L5点尘埃云形成的模拟结果支持了我们的偏振证据。
2019-10-16 astro-ph.EP
Modeling Meteoroid Impacts on the Juno spacecraft
根据朱诺号航天器上的恒星跟踪器图像，符合某些标准的事件被认为是由于行星际尘埃粒子对其太阳能电池板的影响。这些事件被认为是由直径大于10微米的颗粒引起的。在这里，我们比较报告的事件率预期尘埃的影响率使用动力流星体模型的四个最丰富的流星体/尘埃人口在内部太阳系。我们发现，动力流星体模型预测的尘埃撞击率是不兼容的，无论是在每天的星跟踪器事件的数量的朱诺观测，或与朱诺的太阳能电池板上的尘埃通量的变化与时间和位置在太阳系。例如，在朱诺号的反向阳表面上的星跟踪器事件的速率是最大的，在此期间，朱诺号预计将在相反的向阳半球上经历峰值撞击通量。我们还调查了尘埃离开火星山球起源于火星本身的表面或从它的卫星之一的假设。我们没有发现这样一个假设的源能够重现朱诺号观测到的星跟踪器事件率变化。我们的结论是，朱诺号观测到的星跟踪器事件不太可能是黄道带云瞬时撞击的结果。
2022-02-03 astro-ph.EP
Nanodust detection between 1 and 5 AU by using Cassini wave measurements
太阳系包含各种大小的固体，从千米大小的物体到纳米大小的粒子。在地球大气层、彗星和巨行星附近的环境中，以及最近在1天文单位的太阳风中，都发现了纳米颗粒。后者的纳米颗粒被认为是在太阳系内部的尘埃云中形成的，主要是通过较大颗粒的碰撞破碎，然后被磁化的太阳风拾取和加速，因为它们的电荷质量比很大。在本文中，我们分析了低频突发噪声中确定的卡西尼无线电和等离子体波数据在木星轨道内的航天器巡航阶段。这种宽带噪声的幅度、频谱形状和波形与纳米粒子以接近太阳风的速度撞击航天器表面的特征一致。每当无线电仪器打开并能够检测到它们时，在地球和木星之间的不同日心距离处都可以观察到纳米粒子，这表明它们在日光层中无处不在。我们分析了纳米尘埃通量与日球距离的径向依赖关系，发现这与纳米尘埃起源于日球层内部并被太阳风拾取的动力学是一致的。在小行星带中产生的纳米尘埃的贡献似乎可以忽略不计相比，在内日光层的捕获区域。相比之下，在更远的地方，纳米尘埃主要是由木卫一和土卫二等活跃卫星的火山活动产生的。
2015-04-09 astro-ph.EP
