Plasma Physics ReportsPlasma Physics ReportsФизика плазмы0367-29213034-6371The Russian Academy of Sciences69287010.31857/S0367292125060089ПЫЛЕВАЯ ПЛАЗМАResearch ArticlePlasma in the Vicinity of an Active AsteroidПылевая плазма в окрестностях активного астероидаDubinskiyA. YuДубинскийА. Юpopel@cosmos.ruReznichenkoYu. SРезниченкоЮ. СGolub'A. PГолубьА. ПPopelS. IПопельС. ИSpace Research Institute, Russian Academy of SciencesИнститут космических исследований РАН15062025516VOL 51, NO6 (2025)ТОМ 51, №6 (2025)65265811102025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0367-2921/article/view/692870

Plasma–dust processes in the vicinity of an active asteroid are analyzed. Distribution functions of photoelectrons, along with altitude dependences of charge, size, and number density of dust particles, are determined based on the Physics and Mathematics model self-consistently describing number densities of photoelectrons and dust particles above the illuminated part of an active asteroid. It is demonstrated that processes related to gas flow from the surface areas of the asteroid containing water represents an important factor that has an impact on formation of the plasma–dust system in the vicinity of an active asteroid. The gas flows make levitation of small particles impossible. On the other hand, it turns out that relatively large dust particles can be considered levitating above the asteroid surface.

Рассмотрены плазменно-пылевые процессы в окрестностях активного астероида. На основе физико-математической модели для самосогласованного описания концентраций фотоэлектронов и пылевых частиц над поверхностью освещенной части активного астероида определены функции распределения фотоэлектронов, а также высотные зависимости зарядов, размеров и концентраций пылевых частиц. Показано, что важным фактором, оказывающим влияние на процесс формирования плазменно-пылевой системы в окрестностях активного астероида, являются процессы, связанные с газовым потоком от участков поверхности астероида, содержащих воду. Наличие газовых потоков делает невозможной левитацию мелких частиц. Они уносятся газовым потоком от поверхности астероида. В свою очередь, оказывается возможным трактовать достаточно крупные пылевые частицы как левитирующие над поверхностью астероида.

dusty plasmaactive asteroidgas flowdust particle levitationпылевая плазмаактивный астероидгазовый потоклевитация пылевых частицСтатья подготовлена по материалам доклада на 21-м Международном совещании “Сложные системы заряженных частиц и их взаимодействие с электромагнитным излучением — 2025” (CSCPIER-2025), Москва, 7–11 апреля 2025 г.Mann I., Krivov A., Kimura H. // Icarus. 2000. V. 146. P. 568.Борисов Н.Д., Захаров А.В. // Астрон. вестн. 2014. Т. 48. С. 24.Захаров А.В., Зелёный Л.М., Попель С.И. // Астрон. вестн. 2020. Т. 54. С. 483.Jewitt D. // Astron. J. 2012. V. 143. P. 66.Küppers M., O’Rourke L., Bockelee-Morvan D., Zakharov V., Lee S., von Allmen P., Carry B., Teyssier D., Marston A., Müller T., Crovisier J., Barucci M.A., Moreno R. // Nature. 2014. V. 505. P. 525.Chandler C.O., Curtis A.M., Mommert M., Sheppard S.S., Trujillo C.A. // Publ. Astron. Soc. Pac. 2018. V. 130. P. 114502.Busarev V.V., Petrova E.V., Puzin V.B., Barabanov S.I., Shcherbina M.P., Kuznetsov S.Yu. // Solar System Res. 2024. V. 58. P. 315.Elst E., Pizarro O., Pollas C., Ticha J., Tichy M., Moravec Z., Offutt W., Marsden B. // IAU Circular No. 6456. 1996.Hsieh H.H., Jewitt D.C., Fernandez Y.R. // Astron. J. 2004. V. 127. P. 2997.Toth I. // Astron. Astrophys. 2006. V. 446. P. 333.Hsieh H.H., Jewitt D. // Proceed. Internat. Astronom. Union 229 / Ed. Lazzaro D., Ferraz-Mello S., Fernandez J.A. Cambridge University Press, 2005. P. 425–437.Hsieh H.H. // Philos. Trans. Royal Society A. 2017. V. 375. P. 20160259.von Humboldt A. Cosmos: A Sketch of a Physical Description of the Universe. V. 1. New York: Harper & Brothers, 1850. P. 44.Попель С.И., Копнин С.И., Голубь А.П., Долников Г.Г., Захаров А.В., Зелёный Л.М., Извекова Ю.Н. // Астрон. вестн. 2013. Т. 47. С. 455.Лисин Е.А., Тараканов В.П., Петров О.Ф., Попель С.И., Долников Г.Г., Захаров А.В., Зелёный Л.М., Фортов В.Е. // Письма в ЖЭТФ. 2013. Т. 98. С. 755.Попель С.И., Голубь А.П., Лисин Е.А., Извекова Ю.Н., Атаманюк Б., Долников Г.Г., Захаров А.В., Зелёный Л.М. // Письма в ЖЭТФ. 2016. Т. 103. С. 641.Popel S.I., Golub' A.P., Kassem A.I., Zelenyi L.M. // Phys. Plasmas. 2022. V. 29. P. 013701.Popel S.I., Golub' A.P., Zelenyi L.M. // Phys. Plasmas. 2023. V. 30. P. 043701.Голубь А.П., Попель С.И. // Письма в ЖЭТФ. 2021. Т. 113. С. 440.Голубь А.П., Попель С.И. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. С. 741.Попель С.И., Голубь А.П., Зелёный Л.М. // Письма в ЖЭТФ. 2024. Т. 120. С. 317.Шустов Б.М., Золотарёв Р.В., Бусарев В.В., Щербина М.П. // Астрон. журнал. 2022. Т. 99. С. 1058.McCoy T.J., Mittlefehldt D.W., Wilson L. // Meteorites and the Early Solar System II / Eds. Lauretta D.S., McSween H.Y. University of Arizona Press, 2006. P. 733.McCubbin F.M., Barnes J.J. // Earth and Planetary Sci. Lett. 2019. V. 526. P. 115771.Walbridge E. // J. Geophys. Res. 1973. V. 78. P. 3668.Клумов Б.А., Морфилл Г.Е., Попель С.И. // ЖЭТФ. 2005. Т. 127. С. 171.Schmitt-Ott A., Schurtenberger P., Siegmann H.C. // Phys. Rev. Lett. 1980. V. 45. P. 1284.Chamberlin P.C., Woods T.N., Eparvier F.G. // Space Weather. 2008. V. 6. P. S05001.Попель С.И., Голубь А.П., Извекова Ю.Н., Афонин В.В., Долников Г.Г., Захаров А.В., Зелёный Л.М., Лисин Е.А., Петров О.Ф. // Письма в ЖЭТФ. 2014. Т. 99. С. 131.Willis R.F., Anderegg M., Feuerbacher B., Fitton B. // Photon and Particle Interactions With Surfaces in Space / Eds. R.J.L. Grard, D. Reidel // Astrophysics and Space Science Library. Vol 37. Dordrecht: Springer, 1973. P. 389–401.Стояновская О.П., Окладников Ф.А., Воробьёв Э.И., Павлюченков Я.Н., Акимкин В.В. // Астрон. журнал. 2020. T. 97. С. 91.Grard R.J.L., Tunaley J.K.E. // J. Geophys. Res. 1971. V. 76. P. 2498.Колесников Е.К., Мануйлов А.С. // Астрон. журнал. 1982. Т. 59. С. 996.Колесников Е.К., Яковлев А.Б. // Астрон. вестн. 1997. Т. 31. С. 70.Moreno F., Licandro J., Cabrera-Lavers A., Pozuelos F.J. // Astrophys. J. 2016. V. 826. P. 137.Попель С.И., Голубь А.П., Кассем А.И., Зелёный Л.М. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 451.