双曲线流星:源自星际还是通过引力弹弓效应在本地产生?
地球与行星天体物理
2015-06-19 v1
摘要
来自太阳系外部的固体颗粒的到来将为我们提供宝贵的科学信息来源。试图在地球大气层中观测到的流星里探测此类星际粒子的尝试,几乎都假设那些运动速度超过太阳系逃逸速度(即相对于太阳轨道呈双曲线的粒子)正是所寻找的系外粒子。在此我们表明,双曲线粒子完全可以由行星对行星际尘埃和流星体的引力散射在太阳系内部产生。这些粒子的寿命必然很短,因为它们会迅速逃离我们的恒星系统;尽管如此,其中一些仍可能以与预期星际流星体相当的速度到达地球。部分此类粒子与行星遭遇个别彗星碎片流有关;然而,此类遭遇相对罕见。双曲线散射的偶发流星的发生率也非常低。预计在地球观测到的每 10,000 颗光学流星中,仅有一颗是此类本地生成的双曲线流星,其日心速度通常仅比地球轨道处的日心逃逸速度快每秒一百米。预测水星和金星会产生微弱的“双曲线流星雨”:由于散射至我们星球的几何限制,来自太阳附近且双曲线流星抵达地球的辐射点应随行星的会合周期重现。然而,尽管行星散射能产生速度与星际流星相当且通量接近此类事件当前上限的流星体,但这一本地生成的双曲线流星体成分大多数仅略高于日心逃逸速度,应易于与真正的星际流星体区分开来。
引用
@article{arxiv.1404.2159,
title = {Hyperbolic meteors: interstellar or generated locally via the gravitational slingshot effect?},
author = {Paul A. Wiegert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.2159},
year = {2015}
}
备注
40 pages, 8 figures. Submitted to Icarus April 8 2014