ИСТИНА

Солнце движется относительно окружающей его межзвездной среды со скоростью ~ 26.4 км/сек. В результате взаимодействия 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 способствует значительному изменению величины заряда пылевых частиц вдоль их траекторий. Цель данной работы – исследование процесса формирования заряда пылевых частиц в гелиосферном ударном слое. На заряд частиц межзвездной пыли оказывают влияние множество физических процессов: 1) прилипание протонов и электронов из окружающей плазмы на поверхность пылинки; 2) вторичная электронная эмиссия, которая происходит в результате падения на поверхность пылинки электронов высоких энергий; 3) фотоэлектронная эмиссия; 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 токов, связанных с прилипанием частиц плазмы, а также вторичной электронной эмиссией, используются распределения плазмы из трехмерной кинетико-магнитогидродинамической глобальной модели гелиосферы, а для вычисления фотоэмиссионных токов используются осредненные по времени данные по потокам солнечных фотонов (TIMED/SEE). Для вычисления заряда используется два способа: 1) классическое приближение равновесного заряда, т.е. заряда, при котором алгебраическая сумма токов по всем физическим процессам равна нулю, 2) более общее динамическое вычисление заряда вдоль траектории. Было установлено, что при переходе из межзвездной среды в гелиосферу величина заряда пылинок резко увеличивается, прежде всего, из-за влияния вторичной электронной эмиссии. Были проведены оценки времени релаксации заряда до равновесных значений для пылинок разных размеров. Показано, что приближение равновесного заряда хорошо работает для относительно крупных частиц пыли (≥ 100 нм). Для малых частиц пыли заметно влияние способа вычисления заряда на положение областей повышенной концентрации пыли, однако лишь в окрестности границ гелиосферы.