Didymos 和 Dimorphos 系统中的长期尘埃动力学：产生、稳定性和输运

作为 NASA DART 任务的目标，Didymos 和 Dimorphos 系统将再次迎来太空任务——计划于 2024 年发射的 ESA Hera 任务。Hera 将在 DART 撞击后约 4 年到达该系统，与 Dimorphos 的轨道周期（约 12 小时）相比，这是一段很长的时间。因此，必须了解该环境中物质在长时间尺度上的动力学。在此，我们在受扰动的平面圆形限制性三体问题的背景下，探索双星系统 (65038) Didymos 的长期动力学。我们为假设的 Didymos 形状（对称陀螺形物体）设计了解析描述，而将 Dimorphos 视为椭球体。在没有外部效应的情况下，我们确定了七个稳定的赤道区域，粒子可在其中存留超过十年。然而，在太阳辐射效应存在的情况下，小粒子（<mm）的寿命仅为数天量级，Hera 航天器不太可能在稳定的赤道轨道上遇到毫米及亚毫米级粒子簇。尽管如此，大型物体可能在该区域存留数年，特别是在准卫星轨道上，这是系统中最稳定的轨道。此外，行星际尘埃撞击 Didymos 使该区域充满了年轻尘埃，延伸范围距主星中心约 1500 米。这些撞击主要负责尘埃从 Didymos 到 Dimorphos 的转移。如果行星际尘埃撞击产生了米级大小的巨石，它们可能在系统中存留数年，处于围绕 Didymos 的一阶轨道上。