Около 1 а.е. существуют две основные популяции пыли : межпланетная пыль (IPD) и межзвездная пыль (ISD) [ Mann , 2010]. Я также подробно обсуждал наблюдения за пылью на https://physics.stackexchange.com/a/160627/59023 .

Межпланетная пыль

IPD ~ 1$\mu$м смещаются к Солнцу из-за сопротивления Пойнтинга-Робертсона при движении примерно по кеплеровским орбитам [например, Маласпина и др. , 2014]. Ближе к Солнцу эти частицы распадаются за счет столкновений, сублимации / абляции и/или распыления .

Пылинки ~0,1$\mu$м размера являются так называемые "$\beta$метеориты», которые удаляются от Солнца из-за дисбаланса радиационного давления над гравитацией [ Mann , 2010].

Мельчайшие пылинки с$\ll$0,1$\mu$m размера, так называемые нанозерна или нанопыль , действуют как большие захватные ионы , которые переносятся против Солнца конвективным электрическим полем, зависящим от системы отсчета (т. е. просто силой Лоренца), возникающим при движении пылинки относительно солнечного ветра . поток (т.е.$\mathbf{E}_{conv} = - \mathbf{V}_{sw} \times \mathbf{B}_{sw}$, где индекс$conv$($sw$) означает конвективный (солнечный ветер) и$\mathbf{V}$и$\mathbf{B}$– объемная скорость потока и квазистатическое магнитное поле). Эти частицы могут развивать скорость свыше 100 км/с относительно Солнца [ Meyer-Vernet et al. , 2009].

Межзвездная пыль

ISD был впервые обнаружен космическим кораблем Ulysses , который составляет ~ 1$\mu$м и движется со скоростью ~26 км/с относительно барицентра Солнечной системы. Более поздняя работа [ Malaspina et al. , 2014] обнаружил связь между скоростью подсчета пыли и эклиптической долготой.

Причину можно увидеть из следующего. Поперечная скорость Земли вокруг Солнца составляет ~29 км/с. Таким образом, при движении Земли антипараллельно (параллельно) направлению потока ИСД относительная скорость пылевого космического аппарата составляет ~55(~3) км/с, что дает повышенную (подавленную) скорость счета пыли. Это происходит потому, что существует пороговая скорость удара, необходимая для создания достаточно большого облака плазмы (т. е.$\gtrsim$5-10 км/с в зависимости от размера пыли) [ Meyer-Vernet et al. , 2009; 2014].

Каково происхождение пыли вблизи Солнца?

Первоисточники ~1$\mu$m размером около 1 а.е. представляют собой шлейфы обломков комет, астероидов, планет, спутников и ISD [ Mann , 2010; Заславский , 2015].

Проще говоря, не притянет ли его гравитация или не унесет ли его солнечный ветер?

Некоторые из них притягиваются за счет сочетания гравитации и сопротивления Пойнтинга-Робертсона, в то время как более мелкие частицы либо «выталкиваются» радиационным давлением (т. е.$\beta$метеориты) или «подхваченные» солнечным ветром силой Лоренца (т. е. нанопыль).

использованная литература

• Д. М. Маласпина и др., "Межпланетная и межзвездная пыль, наблюдаемая с помощью прибора электрического поля Wind/WAVES", Geophys. Рез. лат. 41 , стр. 266-272, doi: 10.1002/2013GL058786, 2014.
• Манн И. «Межзвездная пыль в Солнечной системе», Ежегодный обзор астрономии и астрофизики 48 , стр. 173–203, doi: 10.1146/annurev-astro-081309-130846, 2010.
• Мейер-Верне Н. и соавт. «Обнаружение пыли с помощью прибора Wave на STEREO: наночастицы, поднятые солнечным ветром?», Sol. физ. 256 , стр. 463-474, doi:10.1007/s11207-009-9349-2, 2009.
• Мейер-Верне Н. и соавт. «Важность монопольных антенн для наблюдения за пылью: почему Wind/WAVES не обнаруживает нанопыль», Geophys. Рез. лат. 41 , стр. 2716-2720, doi:10.1002/2014GL059988, 2014.
• Заславский, А. "Плавающие потенциальные возмущения из-за ударов микрометеоритов: теория и применение к данным S/WAVES", J. Geophys. Рез. 120 , стр. 855-867, doi: 10.1002/2014JA020635, 2015.