宇宙射线对彗核的影响：I 剂量沉积
地球与行星天体物理
2020-12-11 v1 高能天体物理现象
空间物理
摘要
彗星被认为是含有太阳系中最原始物质的小天体。然而，自 45 亿年前形成以来，它们已被不同过程所改变。虽然未暴露于大量电磁辐射，它们却经历强烈的粒子辐射。银河系宇宙射线与太阳高能粒子具有宽广的能量谱，并与彗星表面及次表面相互作用；它们是位于柯伊伯带或奥尔特云中的彗星空间风化的主要来源；并在彗星吸积前也影响着冰体。低能粒子仅与彗星表面相互作用，而最高能的粒子则将显著能量沉积至数十米深处。这种相互作用可通过辐射分解改变彗星冰中的同位素比值并产生次级化合物，如 O2 与 H2O2（论文 II：Maggiolo 等，2020）。在本文中，我们使用经修改以考虑同位素生成过程的 Geant4 应用程序，建模了高能粒子的能量随深度的沉积。我们量化了银河系宇宙射线与太阳高能粒子在彗核中沉积的能量。能量沉积对彗星冰同位素与化学组成的影响，及其对彗星观测解释的意义，特别是 ESA/Rosetta 航天器对 67P/Churyumov Gerasimenko 的观测，将在论文 II 中讨论。
引用
@article{arxiv.2012.05772,
title = {The Effect of Cosmic Rays on Cometary Nuclei: I Dose deposition},
author = {G. Gronoff and R. Maggiolo and G. Cessateur and W. B. Moore and V. Airapetian and J. De Keyser and F. Dhooghe and A. Gibbons and H. Gunell and C. J. Mertens and M. Rubin and S. Hosseini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.05772},
year = {2020}
}