热辐射压力作为小行星丢失小颗粒的一种可能机制

背景。近期对包括 (3200) Phaethon 在内的活动小行星的尘埃喷发观测，引起了行星天文学家对小行星上小尘埃颗粒产生与移除的极大兴趣。目的。本文旨在研究小行星风化层（AR）对小颗粒的热辐射压力在其表面上的作用重要性，特别旨在理解热辐射在近太阳环境中的作用。方法。我们描述了在辐射场（直射太阳、反射（散射）太阳与热辐射）以及小行星自转和引力场中，颗粒在 AR 之上的加速度。由于所关注颗粒的尺寸与热波长相当（~1-100 {\mu}m），几何近似不适用，故采用 Mie 理论。为此发展了一套新的形式体系。结果。我们发现，当小行星处于近太阳环境（日心距离 rh < 0.8 au）时，球半径 < 1 {\mu}m 至 ~10 {\mu}m 的颗粒的加速度由 AR 的热辐射主导。在热辐射主导下，净加速度指向太空，即远离 AR 向外。无论其他参数如何，这种向外加速度对半径约 1 {\mu}m 的颗粒最强。使用类 Phaethon 模型的初步轨迹积分表明，此类颗粒在约 10 分钟内逃离引力场。我们的结果与先前对 Phaethon 的观测研究一致，即喷发的尘埃颗粒球半径约为 1 {\mu}m。