Dynamics of Dust Particles of Different Structure: Application to the Modeling of Dust Motion in the Vicinity of the Nucleus of Comet 67P/Churyumov–Gerasimenko


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

We consider the estimates of the main forces acting on dust particles near a cometary nucleus. On the basis of these estimates, the motion of dust particles of different structure and mass is analyzed. We consider the following forces: (1) the cometary nucleus gravity, (2) the solar radiation pressure, and (3) the drag on dust particles by a flow of gas produced in the sublimation of cometary ice. These forces are important for modeling the motion of dust particles relative to the cometary nucleus and may substantially influence the dust transfer over its surface. In the simulations, solid silicate spheres and homogeneous ballistic aggregates are used as model particles. Moreover, we propose a technique to build hierarchic aggregates—a new model of quasi-spherical porous particles. A hierarchic type of aggregates makes it possible to model rather large dust particles, up to a millimeter in size and larger, while no important requirements for computer resources are imposed. We have shown that the properties of such particles differ from those of classical porous ballistic aggregates, which are usually considered in the cometary physics problems, and considering the microscopic structure of particles is of crucial significance for the analysis of the observational data. With the described models, we study the dust dynamics near the nucleus of comet 67P/Churyumov–Gerasimenko at an early stage of the Rosetta probe observations when the comet was approximately at 3.2 AU from the Sun. The interrelations between the main forces acting on dust aggregates at difference distances from the nucleus have been obtained. The dependence of the velocity of dust aggregates on their mass has been found. The numerical modeling results and the data of spaceborne observations with the Grain Impact Analyzer and Dust Accumulator (GIADA) and the Cometary Secondary Ion Mass Analyzer (COSIMA) onboard the Rosetta probe are compared at a quantitative level.

Ключевые слова

Об авторах

V. Reshetnyk

Taras Shevchenko National University of Kyiv; Main Astronomical Observatory

Автор, ответственный за переписку.
Email: vmr@univ.kiev.ua
Украина, Kyiv, 04053; Kyiv, 03143

Yu. Skorov

Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung; Institut für Geophysik und Extraterrestrische Physik

Email: vmr@univ.kiev.ua
Германия, Göttingen; Braunschweig

P. Lacerda

Astrophysics Research Centre

Email: vmr@univ.kiev.ua
Великобритания, Belfast

P. Hartogh

Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung

Email: vmr@univ.kiev.ua
Германия, Göttingen

L. Rezac

Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung

Email: vmr@univ.kiev.ua
Германия, Göttingen

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Inc., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».