源自伽利略卫星的木星尘埃的动力学与分布
摘要
本文给出源自四颗伽利略卫星的木星尘埃的动力学分析。使用高精度的尘埃颗粒轨道积分来确定其动力学演化。考虑了多种力，包括洛伦兹力、太阳辐照压、坡印廷-罗伯逊阻力、太阳引力、卫星引力、等离子体阻力，以及由木星非球对称性引起的引力效应。来自每个源卫星、尺寸范围从 0.05 微米到 1 cm 的超过 20,000 个尘埃颗粒被模拟 8,000（地球）年，直到每个尘埃颗粒撞击某个汇（卫星、木星或逃离系统）。计算并展示了在木星中心赤道惯性系中的尘埃数密度构型。在随太阳转动的木星中心系中，尘埃分布被发现是不对称的。对于某些小颗粒尺寸，尘埃群体向太阳方向偏移；而对于某些较大尺寸，尘埃群体背离太阳方向偏移。推导了来自每个源卫星的喷出物平均寿命随颗粒尺寸的函数，并分析了平均寿命中的两次急剧跳跃。研究了伽利略卫星之间以及向木星的尘埃输运。来自伽利略卫星的尘埃颗粒大多数为顺行轨道，但令人惊讶的是，一小部分轨道被发现主要由于太阳辐照压和洛伦兹力而变为逆行。还分析了轨道要素的分布。
引用
@article{arxiv.1801.03133,
title = {Dynamics and distribution of Jovian dust ejected from the Galilean satellites},
author = {Xiaodong Liu and Manuel Sachse and Frank Spahn and Jürgen Schmidt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.03133},
year = {2018}
}
备注
An edited version of this paper was published by AGU. Copyright (2016) American Geophysical Union. To view the published open abstract, go to http://dx.doi.org and enter the DOI. 75 pages. This study was highlighted by the Journal, with the news presented on the page of the American Geophysical Union (AGU): https://blogs.agu.org/geospace/2016/07/05/odd-behavior-jovian-moon-dust-inform-future-space-missions-search-life/