О возможности формирования плазменно-пылевого кристалла вблизи безатмосферного космического тела
С. И. Попель, Л. М. Зеленый
Институт космических исследований РАН, 117997 Москва, Россия
Abstract
Впервые проведен анализ возможности формирования
сильносвязанного состояния и плазменно-пылевого кристалла вблизи
безатмосферного космического тела. Показано, что необходимыми условиями
для этого являются возможность подъема достаточно крупных пылевых частиц
и их левитации над поверхностью космического тела, а также существование
источников пыли, позволяющих получить достаточно высокие концентрации
пылевых частиц на высотах, где они могут левитировать. Оказывается, что
данным условиям могут удовлетворять кометы, обладающие достаточно большим
содержанием пыли в веществе их ядер. Для таких комет возможно образование
областей пылевой плазмы на высотах, составляющих десятки и сотни метров,
на которых присутствуют пылевые частицы в положении устойчивого
равновесия. Определены значения параметра неидеальности плазменно-пылевой
системы у комет и показано, что они могут достигать и даже превосходить
критическую величину для образования плазменно-пылевого кристалла, причем
параметры плазменно-пылевой системы, как правило, соответствуют
формированию объемно-центрированной кубической кристаллической решетки.
Для наблюдения плазменно-пылевого кристалла в будущих космических миссиях
могут использоваться оптические методы визуализации пылевых частиц,
являющиеся развитием методов визуализации лабораторной пылевой плазмы.
Обсуждаются возможности формирования сильносвязанного состояния и
плазменно-пылевого кристалла вблизи других космических тел. По-видимому,
наряду с кометами сильносвязанное плазменное состояние может возникать
также и у активных астероидов. Что касается других безатмосферных тел
Солнечной системы (обычные астероиды, спутники Марса, Луна, Меркурий и
т.д.), получить сильносвязанное состояние пылевой плазмы у этих объектов
естественным образом скорее всего невозможно.