日光层中星际尘埃颗粒的轨迹与分布

太阳风在周围的星际介质 (ISM) 中雕刻出一个气泡，称为日光层。遇到日光层的带电星际尘埃颗粒 (ISDG) 可能会根据其荷质比绕过日球层顶或穿透其中。我们提出了日光层中 ISDG 轨迹及其产生的尘埃密度分布的新计算。我们包含了使用真实紫外辐射场的最新颗粒充电计算，以及日光层的全 3-D 磁流体动力学流体 + 动力学模型。使用了两种不同（恒定）极性的太阳风磁场 (SWMF) 模型，并针对每种极性分别进行了颗粒轨迹计算。小颗粒 a_gr ~ 0.01 micron 被完全排除在内部日光层之外。大颗粒 a_gr ~ 1.0 micron 进入内太阳系并在其引力作用下聚集在太阳附近。中等大小颗粒的轨迹强烈依赖于 SWMF 极性。当磁场指向黄道北极时，磁场使颗粒散焦，导致内部日光层密度较低；而对于相反的极性，尘埃则在太阳附近聚焦。将模型结果应用于原位尘埃测量所推断出的日光层外 ISDG 密度，对于两种 SWMF 极性均与当地 ISM 耗散数据不一致，但被其界定。这一结果表明需要在颗粒传播过程中包含 SWMF 极性的时间变化。我们的结果为解释来自 Ulysses 的原位尘埃观测提供了有价值的见解。