日球层中靠近外平运动共振处的带电尘埃

我们研究了靠近与木星行星外平运动共振处的带电尘埃的动力学。行星际磁场对尘埃轨道演化的影响被清晰地揭示。发现了经典不带电尘埃问题中不存在的新动力学现象。我们发现尘埃粒子轨道平面的取向改变、混沌轨道运动增多、共振幅角的突然“跳跃”，以及由于洛伦兹力导致的临时俘获时间缩短。发现尘埃颗粒轨道平面的变化与日球层场轨道角动量和磁轴之间以及太阳自转速率之间的夹角有关。利用由完整动力学问题通过一阶平均理论导出的简化模型，对这些变化进行了约束。研究发现行星际磁场不影响俘获过程，该过程仍由其他非引力主导。我们的研究基于倾斜圆型限制性三体问题框架下的动力学模型。附加力包括太阳辐照压、太阳风阻力、坡印廷-罗伯逊效应，以及帕克螺旋型行星际磁场模型的影响。解析估计基于高斯形式的行星运动方程导出。数值结果通过对尘埃颗粒轨道及变分方程组的模拟获得。相空间中的混沌区域通过快速李雅普诺夫混沌指示符揭示。