太阳神号飞船数据再探:通过原位尘埃撞击探测彗星流星体轨迹
地球与行星天体物理
2020-11-18 v1
摘要
彗星流星体轨迹存在于彗星附近,构成行星际尘埃云的精细结构。这些轨迹主要由尺寸约0.1 mm至1 cm的彗星粒子组成,它们以低速喷出并在绕太阳数圈期间非常接近彗星轨道。在重新分析1970年代测量的Helios尘埃数据时,Altobelli等人(2006)识别出七次撞击的聚集,探测于真近点角135度的极窄空间区域内,作者认为其可能是彗星轨迹粒子。我们重新分析这些候选彗星轨迹粒子,以探究其中部分或全部确实源自彗星轨迹的可能性,并约束其源彗星。Interplanetary Meteoroid Environment for eXploration (IMEX)太空尘埃流模型是由Soja等人(2015)开发的用于内太阳系彗星流星体流的新通用模型。利用IMEX我们研究Helios对彗星轨迹的穿越。在绕太阳十圈期间,在Helios探测到候选尘埃粒子的窄空间区域内,飞船反复穿越彗星45P/Honda-Mrkos-Pajduvsakova和72P/Denning-Fujikawa的轨迹。基于探测时间和粒子撞击方向,四个探测到的粒子与源自这两颗彗星的假设相容。我们发现这些轨迹中的尘埃空间密度约为10^-8至10^-7 m^-3。通过飞船载尘埃分析仪对可追溯到其源天体的流星体轨迹粒子进行原位探测与分析,为彗星和小行星的远程成分分析开辟了新窗口,而无需将飞船飞抵甚至着陆于这些天体。这为Destiny+、Europa Clipper和IMAP等未来任务提供了新的科学机遇。
引用
@article{arxiv.2009.10377,
title = {Helios spacecraft data revisited: Detection of cometary meteoroid trails by in-situ dust impacts},
author = {Harald Krüger and Peter Strub and Max Sommer and Nicolas Altobelli and Hiroshi Kimura and Ann-Kathrin Lohse and Eberhard Grün and Ralf Srama},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.10377},
year = {2020}
}
备注
13 pages, 9 Figures, 2 Tables, accepted for pubication by Astronomy and Astrophysics