彗发中尘埃截面的相位角依赖性
地球与行星天体物理
2024-05-13 v1
摘要
Rosetta/OSIRIS在广泛的相位角范围内对67P/Churyumov-Gerasimenko彗发散射光的强度进行了光学测量。这些数据已被用于测量尘埃彗发的相位角相关辐射剖面。我们希望提供从Rosetta观测到的尘埃彗发的柱面积密度信息。这些信息与测量的OSIRIS相位函数相结合，可用于确定尘埃粒子的散射相位函数。我们使用一个简单的数值模型来计算彗发中的尘埃密度。为此，我们忽略了除太阳引力和辐射压力之外的所有力。由于这无法描述靠近彗星表面的粒子，我们假设在足够远的距离处有起始条件。我们评估了从Rosetta/OSIRIS观测到的柱面积密度，并比较了不同航天器位置、尘埃大小和表面活动分布的结果。我们发现柱面积密度的相位角依赖性在很大程度上与粒子大小和航天器位置无关。决定因素是表面的活动分布，尤其是夜侧的活动。对于没有夜侧活动的模型，我们发现高相位角下的柱面积密度大约比低相位角下大两个数量级。从彗发内部测量的辐照度剖面是相位角相关的柱面积密度和散射相位函数共同作用的结果。因此，辐照度剖面强烈依赖于表面活动分布，并且——除非尘埃排放是各向同性的——任何试图从此类数据推断粒子特性（通过散射相位函数表达）的尝试都必须考虑并消除这种尘埃柱面积密度的空间变化偏差。
引用
@article{arxiv.2405.06370,
title = {Phase angle dependency of the dust cross section in a cometary coma},
author = {Felix Keiser and Johannes Markannen and Jessica Agarwal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.06370},
year = {2024}
}