探査機ジュノーに対する隕石の影響のモデリング

黄道光の原因と思われる惑星間塵。探査機ジュノーは木星に飛行する間にすれ違うある程度明るい物体を記録するように出来ている。岩石惑星と小惑星に起因する惑星間塵だけでは説明できないようです。ジュノーから出てるデブリは相対速度と方向から分かるので彗星由来とか未知の発生源がある。以下、機械翻訳。
探査機ジュノーに対する隕石の影響のモデリング
探査機ジュノーに搭載されたスタートラッカー画像から一定の基準を満たすイベントは、太陽アレイに対する惑星間塵粒子の影響によるものと提案されている。これらの事象は、直径が10マイクロメートルを超える粒子によって引き起こされることが示唆されている。ここでは、報告されたイベント率を、内部太陽系の4つの最も豊富な隕石/塵集団の動的隕石モデルを使用して、予想されるダスト影響率と比較します。動的隕石モデルによって予測されるダスト衝撃率は、1日あたりの星トラッカーイベントの数に関してジュノー観測値、または太陽系の時間と位置を持つジュノーのソーラーパネルのダストフラックスの変動と互換性がないことがわかりました。たとえば、ジュノーの反日照面のスタートラッカーイベントの割合は、ジュノーが反対の太陽に向かって半球のピーク衝撃流束を経験すると予想される期間中に最大です。我々はまた、火星の表面自体またはその衛星の1つから生じる火星の丘球体を残すほこりの仮説を調査する。ジュノが観測した星トラッカーイベントレートの変動を再現できるような架空の情報源は見つかりません。我々は、ジュノーが観測したスタートラッカーイベントが、ゾディアカルクラウドからの瞬間的な影響の結果である可能性は低いと結論付けている。

図1.Junoの太陽からの距離Rhelとソーラーアレイのポインティング角度の変化
（λJuno-λ、βJuno）2013年1月1日からの時間。主なx軸は日数を示します
2013年1月1日（τ）以降、2番目（上）のx軸は暦年を示しています。ソーラーアレイ
地動説の黄道座標におけるポインティング経度λJuno−λと緯度βJunoは青で表されます
それぞれ、緑色の実線。度単位のポインティング角度の値は左側で示されます
y軸。 auの宇宙船の地動説距離Rhelは、赤/白の実線で表されます。
値は右側のy軸で示されます。 Rhelの線は、Junoからの距離によって色分けされています。
黄道（au）。値の範囲が凡例に示されています。 3つのシアンの網掛け部分は
検出率が制限されている/検出されていない期間。 G1とG2のデータギャップは、重要な方向性によって引き起こされます
宇宙船の変更。 G3は、機器が異なる動作モードにあった期間を表します。
その間、衝撃検出は抑制されました。


図2.パネルA：図1と同じ。パネルB：Junoのソーラーアレイでのスタートラッカーイベント（STE）の数
2013年1月1日から2016年4月14日までの1日あたり（灰色のヒストグラム）。について推定されたSTEの数
4つのモデル流星集団とそれらの合計は実線で示されています：メインベルト小惑星（青い実線）、
木星ファミリー彗星（緑色の実線）、ハレー彗星（赤色の実線）、オールトの雲彗星（オレンジ色の実線）
線）、およびそれらの合計値（黒い実線）。予測される流星物質の影響の数は乗算されます
Benn et al。で推定された= 7％の検出率による。 （2017）およびJorgensen etal。 （2021）変換する
予想されるSTEに対するモデルの影響率。私たちの流星物質モデルは、検出された最大N = 2.98を予測していることに注意してください
1日あたりの影響。これにより、実線はゼロに非常に近くなります。の大きさを強調したい
モデルと観測の間の不一致。 3つのシアンの網掛け部分は時間を表します
検出率が制限されている/検出されていない期間。の大幅な方向変更によるG1およびG2データギャップ
宇宙船。 G3は、機器が異なる動作モードにあった期間を表します。
STE検出は抑制されました。このプロットは、私たちの流星モデルが2〜3桁を予測していることを示しています
報告された数よりも少ないSTE。パネルC：パネルBと同じですが、すべてのモデルでSTEが期待されます
レートに84の係数を掛けて、STEの最大予測数を250にスケーリングします。私たちのモデル
STEレートの最初の200日間を再現できず、分析された残りの部分で異なるレートプロファイルを示します
期間。この図のビデオバージョンを参照してください。これは、すべての衝撃方向の変化も示しています。
オンライン版の流星物質の個体数（https://iopscience.iop.org/article/10.3847/PSJ/ac4019）


図3.図2と同じですが、火星のヒル球から放出されたダスト粒子の場合です。 にとって
各粒子径について、シミュレーションに応じてスケーリングし、モデル化された最大N = 200を提供しました。
1日あたりのSTE。 2013年1月1日頃にD = 1.5 µmのピークを持つ粒子雲、
D> 1.5 µmの大きな粒子は、G2ギャップ付近にピーク値があります（τ≈278）。 ほこりのサイズや
組み合わせは、Jorgensen etal。で報告されたSTEレートプロファイルを再現することができます。 （2021）。


6.結論

図4.4つのモデル母集団の流星物質の衝突方向。パネルA：1日あたりの影響の数
2◦×2◦あたり
MBA、JFC、HTC、およびOCCモデルの流星物質の太陽中心の黄道座標の立体角
（色分け）。ターゲットは断面積60m2の球体であり、衝撃検出を想定しています。
効率7％。 Junoのソーラーアレイのポインティング方向は、で囲まれた十字記号で表されます。
cos ϕ係数のレベルを示す破線の円（式3）。つまり、有効な収集領域の減衰
衝撃角度が浅いため。 「0」の輪郭の外側に衝撃を与えると、STEは発生しません。このパネルは
Junoが163のSTEを報告し、モデルが予測した2013年5月5日のインパクター分布（τ= 124）
N = 0.12STE。探査機は太陽周回軌道距離Rhel = 1.5 auにあり、近日点に向かって移動していました。多くの
インパクターのうち、太陽の方向からJunoを攻撃し、STEを生成することは期待されていません。パネルB：
パネルAと同じですが、2013年12月6日の近日点通過後の通過です（τ= 339）。探査機は
Rhel = 1.38 auで、Junoは43のSTEを報告し、モデルはN = 2.43STEを予測しました。すべての流星物質の集団
反ヘリオン領域に集中し、Junoのソーラーアレイに効率的に影響を与えていました。

この記事では、流星環境の現在の既存のモデルが
内太陽系は、ジュノの惑星間宇宙飛行中に観測されたスタートラッカーイベントを再現できません
巡航段階（Jorgensen et al.2021）。 Junoのソーラーアレイに期待されるSTEの数は両方とも
経験（図2B）と時間の経過に伴う流星物質の影響の変化（図2C）は何も示していません
報告されたSTEを再現する可能性。
また、ダストと流星粒子の仮想的な集団が
火星のヒル球は、報告された観測されたSTE率を再現することができません（Jorgensen etal。
2021）。この架空の火星の集団からの束縛された、または束縛されていない塵の粒子は、
これらが実際にによって生成される場合、STEを説明できるダストインパクトプロファイルシグネチャ
ほこりの影響（図3）。
最終的に、軌道力学が太陽方向からの衝撃を好むことを示しました
2013年1月1日以降の最初の200日間、観測されたSTEレートは1日あたり100以上です。
反太陽方向。これは、近日点通過後の通過段階ではるかに高いフラックスを意味します
Junoの航海。STEデータには反映されていません。
増加する空間を示す流星物質の未知の密集した集団が存在しない限り
他のすべての黄道帯の雲の観測とは対照的に、太陽周回距離の増加に伴う密度
日付であり、2013年1月1日以降の最初の200日間にJunoに影響を与えるように特別に調整されています。
Juno STEイベントは、実際には流星物質の個々の影響の記録ではないと結論付けるために、
むしろ、Junoのスタートラッカーが観測できる複雑な現象の記録です。
流星物質の影響に関連している。