17P/Holmes彗星尘埃轨迹的演化

17P/Holmes彗星在2007年10月的剧烈爆发是迄今已知彗星最大规模的爆发。我们提出了一个描述该现象所产生的尘埃轨迹演化的全新综合模型。该模型采用多粒子蒙特卡洛方法，包含太阳辐照压力效应，金星、地球与月球、火星、木星和土星的引力扰动，以及尘埃粒子与母彗星自身的引力相互作用。通过在Orekit中实施该模型实现了良好的计算精度，Orekit采用更高精度的Dormand-Prince数值积分方法。我们通过模拟尺寸从0.001 mm到1 mm的粒子群及其对应的球对称抛射速度分布，并朝向太阳进行爆发建模，展示了该模型的性能。该模型辅以尘埃轨迹在0.5和1圈公转公共节点的观测数据并据此验证。在所有情况下，预测的轨迹位置均与观测结果吻合良好。此外，本工作首次观测到轨迹的沙漏状形态。通过在模拟中使用不同的爆发模型变体，我们确定抛射粒子的球对称假设导致了与观测到的沙漏状形态相符的情形。利用这些数据，我们对两圈公转尘埃轨迹在爆发点附近的行为做出预测，该行为应可由地基望远镜在2022年探测到。