ИСТИНА

Межзвездные пылевые частицы проникают в гелиосферу из-за относительного движения Солнца и локальной межзвездной среды. В гелиосфере и ее окрестностях траектории пылинок отклоняются от первоначального направления под действием трех основных сил: гравитационного притяжения к Солнцу, радиационного давления, а также электромагнитной силы. В результате распределение пылинок становится существенно неоднородным. В частности, под действием электромагнитной силы формируются каустики – огибающие траекторий пылевых частиц, на которых концентрация пыли неограниченно возрастает. Наша основная цель – построить модель распределения межзвездных пылевых частиц в гелиосфере. Наличие такой модели позволит: 1) провести анализ имеющихся экспериментальных данных по межзвездной пыли (см., например, космический аппарат Ulysses), 2) определить местонахождение областей накопления пыли, необходимых для планирования будущих миссий по исследованию пыли.
 Существует два подхода к описанию распределения пылевой компоненты в гелиосфере: кинетический и жидкостной. Кинетический подход основан на решении кинетического уравнения на поиск функции распределения (для решения используется метод Монте-Карло). Жидкостной подход представляет собой решение уравнения неразрывности в переменных Лагранжа (для решения используется полный лагранжев метод, или метод Осипцова). В данной работе применяются оба подхода. С помощью жидкостной модели были подробно исследованы сингулярности распределения пыли, которые возникают на каустиках. Было показано, что каустики в окрестности Солнца формируются только в определенные моменты времени в зависимости от того, насколько близко к Солнцу частицы пыли проходят через фазу фокусировки гелиосферного магнитного поля. Также продемонстрировано, что относительно небольшая дисперсия по направлению, перпендикулярному первоначальному направлению движения пылинок, разрушает каустики. В рамках более физически реалистичной кинетической модели распределения пыли было впервые исследовано влияние гелиосферного ударного слоя на распределение пылинок в окрестности Солнца. Оказалось, что границы гелиосферы способствуют проникновению достаточно мелких пылинок на малые гелиоцентрические расстояния, а не фильтруют их, как это предполагалось ранее. Также впервые было показано, что потоки межзвездных пылевых частиц в окрестности Солнца чувствительны к параметрам плазмы в локальной межзвездной среде (в частности, к направлению межзвездного магнитного поля), что, соответственно, открывает новый (независимый!) путь для диагностики этих параметров.