地球高层大气中空间粒子的偏振微波辐射
地球与行星天体物理
2023-10-16 v1 天体物理仪器与方法
空间物理
摘要
每年有数以吨计的空间粒子进入地球大气，当它们产生火球、流星雨或撞击地球表面时被探测到。也可尝试利用低地球轨道上的卫星从空间探测流星雨中的粒子。测量偏振将提供关于主导排列机制及流星族性质的关键额外信息。在本文中，我们评估了预期信号，以辅助为此目的设计的空间探测器。我们使用 RADMC-3D 代码模拟了不同成分（硅酸盐、碳酸盐和铁）的排列尘埃粒子的偏振微波辐射。基于流星雨期间测得的粒子密度，我们假设空间粒子密度分布恒为 0.22 cm。模拟考虑了四种不同的粒径分布，其幂指数范围从 到 ，尘埃粒子半径范围从 0.01 m 到 1 cm。硅酸盐和碳酸盐的短轴沿太阳辐射场方向排列；在飞入地球大气的过程中，铁颗粒根据其尺寸沿地球磁场方向取向。排列方向反映在 -斯托克斯参数及沿轨道的偏振变化中。偏振依赖于粒子的成分和尺寸分布。模拟表明，某些特定粒子群即使使用配备高灵敏度光子计数微波探测器的低地球轨道小型探测器也可能被探测到。
引用
@article{arxiv.2310.08941,
title = {Polarized microwave emission from space particles in the upper atmosphere of the Earth},
author = {Jennifer López-Viejobueno and Leire Beitia-Antero and Ana I. Gómez de Castro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.08941},
year = {2023}
}