尘埃辐射转矩旋转破坏效应及其对帕克太阳探针所揭示的F冕减弱的含义

帕克太阳探针（PSP）的首年结果揭示了F冕尘埃从距日 $D=0.166-0.336$ AU（或内伸长约 $9.22-18.69~R_{\odot}$）到太阳逐渐减弱（Howard et al. 2019）。这种F冕减弱无法用流行的硅酸盐成分的尘埃升华情景解释，该情景意味着在以日心半径 $R\lesssim 4-5R_{\odot}$ 为边界的无尘区，但可通过诉诸具有不同升华前沿的各种尘埃成分来解释。在本文中，我们利用新引入的所谓辐射转矩破坏（RATD）机制的尘埃破坏机制，为F冕减弱提供另一种解释。我们证明RATD迅速将大颗粒破碎为纳米颗粒，使其能被来自慢太阳风的高能质子轰击引发的非热溅射有效破坏，从而将热升华建立的无尘区扩展到 $R_{dfz}\sim 8R_{\odot}$。在此扩展的无尘区之外，我们发现由于非热溅射对纳米尘埃的部分移除，尘埃质量从 $R\sim 42R_{\odot}$ 向太阳逐渐减小。RATD与非热溅射的联合效应能成功再现PSP观测到的 $19-9R_{\odot}$ 之间F冕的逐渐减弱。最后，RATD机制能有效产生内太阳系中通常观测到的纳米颗粒。