尘埃颗粒与磁场对齐对其生长及尘埃聚合体结构的影响

尘埃颗粒在星际介质（ISM）中漂移并与磁场对齐。本文研究分子云（MCs）中颗粒对齐与颗粒运动对颗粒生长的影响。我们首先讨论颗粒最大惯性轴（$\hat{a}_{1}$）与其角动量（${\bf J}$）对齐（即内部对齐）以及 ${\bf J}$ 与磁场（${\bf B}$，即外部对齐）对齐的特征时标。我们确定了复合颗粒具有高效内部对齐（$a_{\rm max,aJ}$）和外部对齐（$a_{\rm max,JB}$）的最大颗粒尺寸。对于 $n_{\rm H}\sim 10^{3}-10^{8}\rm cm^{-3}$ 的MC密度，我们发现外部对齐可发生于非常大的颗粒，但内部对齐仅发生于小于 $a_{\rm max,aJ}\sim 2\mu m$ 的颗粒。尘埃颗粒内铁团簇的存在或超热转动将 $a_{\max,aJ}$ 提高至 $\sim 10-50\mu m$。接着我们研究穿过气体漂移的对齐颗粒的生长。由于对齐颗粒垂直于磁场运动，气体吸积会增加而非如随机取向颗粒生长所预期的那样减小颗粒伸长率。颗粒碰撞导致的凝聚同样增加颗粒伸长率，致使伸长率随颗粒尺寸增大而增大。对齐颗粒的凝聚形成包含细长双体（由一对短轴平行的颗粒组成）的尘埃聚合体。由 Rosetta 获取的67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星中尘埃聚合体内的颗粒伸长率随颗粒半径增大而增大，意味着此类尘埃聚合体可能由对齐颗粒形成。