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内部耗散的复杂旋转。应用于尘埃对齐、抖动彗星与小行星

天体物理学 2007-05-23 v1 数学物理 math.MP 混沌动力学 经典物理 空间物理

摘要

中子星、小行星、彗星、宇宙尘埃粒子、航天器以及其他任何自由旋转的实体在绕着除最大惯性轴之外的任何轴旋转时都会耗散能量。我们讨论了由于内部耗散导致的自由预cession 旋转体向其最小能量模式(即绕最大惯性轴旋转的模式)的松弛。当实体以一定速率 nutate 时,内部应力和应变在高于和低于该速率的频率上振荡。内部耗散主要发生在第二及更高次谐波上。我们讨论了将这些发现应用于小行星的可能性。关于彗星,估计显示当前可用的数据信噪比使得在年或甚至个月的时间尺度内观测到抖动减 damping 是可能的。我们也讨论了宇宙尘埃天体物理学;特别是预cession 减 damping 在尘埃对齐中的作用。我们指出,这种减 damping 提供了旋转和振动自由度之间的耦合,这会导致尘埃粒子因热涨落而偶尔翻转。在翻转过程中,尘埃粒子保持其角动量,但源自H2形成的扭矩方向会反转。结果是,翻转后的尘埃粒子即使受到不可补偿的H2形成扭矩,也不会迅速旋转。这些粒子会被“热力学囚禁”,其对齐程度较弱。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0208489,
  title  = {Complex rotation with internal dissipation. Applications to cosmic-dust alignment and to wobbling comets and asteroids},
  author = {Michael Efroimsky and A. Lazarian and Vladislav Sidorenko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0208489},
  year   = {2007}
}

备注

64 pages, 3 figures, invited review