ИСТИНА

Солнце движется относительно локальной межзвездной среды со скоростью 26.4 км/сек. При взаимодействии плазмы солнечного ветра и частично-ионизованной плазмы локальной межзвездной среды образуется структура из двух ударных волн и тангенциального разрыва между ними, которая называется гелиосферным ударным слоем. В межзвездной среде, помимо плазменной и нейтральной компонент, присутствует также пылевая компонента, частицы которой (из-за относительного движения) могут проникать внутрь гелиосферы, пересекая гелиосферный ударный слой. Параметры плазмы (плотность, скорость, температура, магнитное поле) в гелиосферном ударном слое существенно отличаются от параметров плазмы в невозмущенных солнечном ветре и межзвездной среде, что значительно влияет на заряд и траектории пылевых частиц. Целью данной работы является исследование процесса формирования заряда пылевых частиц в гелиосферном ударном слое. Модель для вычисления заряда пылевых частиц необходима для моделирования распределения частиц межзвездной пыли в гелиосфере и, в частности, для исследования проникновения этих частиц внутрь гелиосферы. На заряд частиц межзвездной пыли оказывают влияние несколько физических процессов: 1) прилипание протонов и электронов из окружающей плазмы на поверхность пылинки; 2) вторичная электронная эмиссия, которая образуется в результате падения на поверхность пылинки электронов высоких энергий; 3) различные виды фотоэлектронной эмиссии; 4) эффекты, связанные с космическими лучами в межзвездной среде. Токи, соответствующие упомянутым процессам, зависят от условий среды, которая окружает пылинки, а также от свойств самих пылинок: их формы, размера, химического состава. Для вычисления заряда используется приближение равновесного заряда. Равновесный заряд – заряд, при котором алгебраическая сумма токов по всем физическим процессам равна нулю. Мы показываем, что динамическое вычисление заряда вдоль траекторий (с помощью решения отдельного дифференциального уравнения на заряд) не оказывает существенного влияния на распределение концентрации пылинок. Для вычисления распределения концентрации пылинок используется метод Монте-Карло. Результаты моделирования показывают, что частицы пыли малых размеров практически полностью фильтруются на границе гелиосферы, в то время как крупные пылинки пересекают гелиосферный ударный слой практически беспрепятственно.