Aktualności
Badania
04 Października
Opublikowano: 2018-10-04

Korytarz do Słońca dla wybranych nanocząsteczek

Najmniejszymi cząstkami pyłu w okołosłonecznym obłoku pyłowym są tzw. nanocząstki, czyli ziarna pyłu o rozmiarach rzędu kilku–kilkudziesięciu milionowych części milimetra. Złożone mogą być zaledwie z kilku lub kilkudziesięciu tysięcy atomów. Powstają przede wszystkim w wyniku zderzeń między większymi ziarnami pyłu. W związku z tym ich początkowe prędkości są zbliżone do prędkości orbitalnych ziaren macierzystych. Nowo powstałe nanocząstki mogą być pochwycone przez pole magnetyczne wiatru słonecznego i wskutek tego zaczynają oddalać się od Słońca, nabierając znacznych prędkości, rzędu kilkuset kilometrów na sekundę. Jeśli jednak powstały dostatecznie blisko Słońca, mogą zostać „uwięzione” na orbitach wokół niego. W pobliżu Słońca może więc istnieć populacja uwięzionych nanocząstek pyłowych.

Innym źródłem nanopyłu są komety zbliżające się na małe odległości od Słońca. Prędkości początkowe cząstek nanopyłu pochodzących z komet są zbliżone do prędkości orbitalnych macierzystych komet. Wskutek tego można oczekiwać, że dynamika ich ruchu jest inna od dynamiki nanocząstek pochodzenia pyłowego. Problem ten zbadali prof. A. Czechowski z CBK PAN i dr Ingrid Mann z Norweskiego Uniwersytetu Arktycznego z Tromsoe. Wyniki ich badań przedstawione zostały w artykule opublikowanym czasopiśmie astrofizycznym „Astronomy & Astrophysics”.

Na podstawie symulacji numerycznych sił działających na takie cząstki i ich ruchu badacze doszli do wniosku, że w odróżnieniu od „zwykłych” cząstek nanopyłu nanocząstki pochodzenia kometarnego, nawet te powstające bardzo blisko Słońca, nie mogą zostać uwięzione na orbitach związanych. Stwierdzili, że komety nie mogą być dodatkowym źródłem populacji uwięzionych cząstek nanopyłu, lecz odkryli ciekawe zjawisko, które nazwali „korytarzem do Słońca”. Polega ono na tym, że niektóre nanocząstki uwolnione z komety na dosłonecznej części orbity mogą znaleźć się na szczególnych trajektoriach prowadzących do wnętrza korony słonecznej, czyli gorącej części atmosfery słonecznej widocznej z Ziemi podczas całkowitych zaćmień Słońca. Dzięki działaniu sił elektromagnetycznych cząstki te mogą zbliżyć się do Słońca na odległości znacznie mniejsze niż sama kometa, co może prowadzić do ich zniszczenia wskutek sublimacji lub zderzeń z jonami. Jednak większość nanocząstek pochodzenia kometarnego jest wychwytywana przez wiatr słoneczny i wynoszona daleko od Słońca.

JK

(Źródło: CBK PAN)

Dyskusja (0 komentarzy)