9P/Tempel 1 号彗星的尘埃幔：物理性质的动力学约束

从彗星喷射出的尘埃粒子的轨迹受太阳辐射压力的影响，该影响取决于其辐射压力截面与质量的比率。因此，研究由辐射压力引起的粒子轨道演化可以揭示彗核表面尘埃的物理性质。在 NASA 的 Deep Impact 任务过程中，喷射羽流在辐射压力的影响下演化。根据羽流的演化和形状，我们成功获得了 $\beta \approx 0.4$，其中 $\beta$ 是辐射压力与太阳引力的比率。考虑到 $\beta \approx 0.4$ 以及高色温和弱硅酸盐特征强度的观测约束，从 9P/Tempel 1 号彗星表面喷射出的尘埃粒子可能是尺寸约为 $20\,\mu$m（质量 $\sim 10^{-8}$\,g）的致密尘埃聚集体。这与通过原位测量和理论推断出的 1P/Halley 号彗星表面的主要尘埃（$\sim 10\mu$m）相当。由于具有 $\beta \approx 0.4$ 的此类尘埃聚集体必须在表面上经受住冰升华产生的喷流而幸存下来，彗核中冰的温度必须保持在 145\,K 以下，这远低于由太阳辐射和热发射决定的平衡温度。这些事实表明，9P/Tempel 1 号彗星拥有一个由 $20\,\mu$m 尺寸的尘埃聚集体组成的尘埃幔，其热导率较低，约为 $1 \, {\rm erg\, cm}^{-1} \, {\rm K}^{-1}\,{\rm s}^{-1}$。