大聚集粒子散射光的偏振

对宇宙尘埃和行星气溶胶的研究表明，其中一些包含大量尺寸显著超过可见光波长的聚集粒子。在某些情况下，这种大聚集粒子可能主导尘埃光散射特性的形成。在本文中，我们介绍了对包含超过1000个亚微米单体聚集粒子的光散射进行计算机建模的结果，并研究了它们的光散射特性（特别是偏振）如何随相位角和波长变化。这种建模之所以成为可能，是因为开发了用于并行计算的新版本MSTM（多球T矩阵）代码。我们将建模结果应用于彗星偏振观测，以检验大聚集粒子是否主导彗星尘埃的光散射。我们比较了不同结构和孔隙率的聚集粒子。我们表明，孔隙率超过98%的大聚集粒子（例如弹道团簇-团簇聚集粒子）的偏振角依赖性几乎与瑞利散射相同。致密的大聚集粒子（孔隙率低于80%）显示出典型固体粒子的曲线。这排除了过于多孔和过于致密的聚集粒子作为典型彗星尘埃粒子的可能性。我们表明，大聚集粒子不仅可以解释近红外彗星偏振的相位角依赖性，还可能负责偏振的波长依赖性，这与其孔隙率有关。