非恒定阻力系数快速星际气体流作用下的轨道演化

由星际气体流引起的球形尘埃粒子的加速度取决于阻力系数，对于给定的粒子和星际气体流，阻力系数是尘埃粒子相对于星际气体相对速度的特定函数。我们研究了当星际气体流引起的加速度对中心恒星引力构成小扰动时尘埃粒子的运动。我们给出了在任意轨道取向下，星际气体流加速度作用下尘埃粒子开普勒轨道要素的长期时间导数。对于具有恒定阻力系数的星际气体流加速度以及具有线性变化阻力系数的加速度，尘埃粒子的半长轴是时间的递减函数。对于具有可变阻力系数的星际气体流加速度，半长轴的减小更慢。确定了半长轴减小的最小值和最大值。在平面情况下，当星际气体流速度位于粒子轨道平面内时，轨道总是接近在近日点处测量的星际气体流速度矢量横向分量最大值的位置。从长期时间导数推导出的轨道演化特性与运动方程的数值积分一致。如果星际气体流速度远大于尘埃粒子速度，那么阻力系数对尘埃粒子相对于星际气体相对速度的依赖性的线性近似对于几乎任意（不接近零）的分子速度比（马赫数）值都是可用的。