В дисертаційній роботі було побудовано та теоретично досліджено фізичну модель локальних центрів активності на поверхні кометних ядер. Були з’ясовані можливі шляхи утворення активних областей на поверхні кометних ядер, проаналізовані механізми та фізичні особливості енергообміну та сублімації речовин з локальних центрів активності. Основними результатами цих досліджень можна назвати наступні: 1. Запропоновано нову і, фактично, першу кількісну фізичну модель активної області на поверхні кометного ядра у вигляді конічного отвору в пиловому захисному шарі кометного ядра. Модель передбачає, що дном кратерної структури є оголений лід, а бічні стінки – пил. Така геометрична форма моделі може утворюватися як за рахунок бомбардування метеороїдними тілами, які пошкоджують пилову кірку ядра, так і за рахунок інших видів вибухових процесів на поверхні кометного ядра. 2. Розглянуто можливі механізми утворення кратерної структури на поверхні кометного ядра. Розрахована ймовірність одночасного існування кількох кратерів на одному кометному ядрі в залежності від тривалості життя та частоти утворення. Було з’ясовано, що метеороїдне бомбардування грає не останню роль в еволюції комет та бере участь в утворенні кратерної структури на поверхні ядра. Крім того, метеороїдне бомбардування пробуджує “мертві” кометні ядра, повністю вкриті пиловим шаром. Ймовірність існування на поверхні кометного ядра великої кількості досить великих кратерів виявилась низькою. Отримані результати показали, що багато кометних кратерів, в тому числі і на кометі Галлея, мають все ж таки не метеороїдне походження. 3. На основі запропонованої моделі активної області було розраховано температурний режим крижаного дна та запилених стінок кратерної структури при умові існування активної області на полюсі ядра. Було показано, що кратерна структура на поверхні кометного ядра дає приблизно втричі більший потік радіації на одиницю площі, ніж за її відсутності. Розрахунком температури крижаного дна кратера встановлено, що температура льоду на дні поступово зростає від центра до периферії, що створює умови для утворення в центрі кратера опуклої гірки. Таким чином з активної області може бути викинуто масивний шматок криги, якщо для цього буде достатній тиск газу під цією гіркою. 4. Досліджено температурний режим кратерної структури (на дні та стінках), з урахуванням обертання кометного ядра та різного положення кратерної структури (для запропонованої моделі). Виявилося, що умови обертання ядра практично не впливають на ефект підсилення сублімації речовини активної області та варіацій температури крижаного дна. На основі досліджень температурних варіації було встановлено, що загалом температура на крижаному дні не має різких коливань, які могли б виникнути за рахунок обертання ядра, оскільки досить постійна температура дна підтримується за рахунок концентрації в напрямку дна перевипроміненої радіації від запилених стінок. Отримані оцінки температури запилених стінок кратера показали, що вони зменшують свою температуру досить повільно. Це залежить від геометрії кратерної структури, особливо від такого геометричного параметра як кут розкриття. 5. На основі моделі активної області було отримано та досліджено ефект підсилення сублімації криги з кратерної структури, при умові різного положення активної області та впливу обертання ядра. Було отримано, що для випадків, коли відсутній ефект обертання кометного ядра (активна область знаходиться на полюсі ядра, а вісь обертання спрямована на Сонце), спостерігається підсилення сублімації криги за рахунок концентрації сонячної радіації стінками кратера, та коефіцієнт підсилення сублімації змінює своє значення від 2.68 до 3.64, що майже втричі більше, ніж при відсутності кратерної структури. Розрахунки загального потоку сублімату показали, що для випадку знаходження активної області на полюсі кометного ядра не спостерігається різких змін цього потоку. Було отримано, що підсилення потоку сублімату з дна кратерної структури досить сильно залежить від геометрії кратерної структури. Знайдено, що при врахуванні обертання кометного ядра коефіцієнт підсилення сублімації може змінювати своє значення від 1.56 до 2.76. Загальний потік, в свою чергу, повільно змінює своє значення при врахуванні зміни положення Сонця відносно кратерної структури, однак, не спостерігається різкої зміни потоку, оскільки не має різкої зміни температурного режиму крижаного дна, який підтримується за рахунок досить сильно розігрітих запилених бічних стінок. 6. Порівняння отриманих результатів моделювання з результатами космічних та наземних спостережень кометних ядер (комети Галлея та Бореллі), показало, що представлена нами модель кратерної структури пояснює досліджуваний ефект підсилення сублімації з поверхні кометних ядер, викид речовини з активних областей на поверхні та відсутність різких температурних змін в активних областях кометних ядер. Таким чином побудована фізична модель локальних центрів активності на кометному ядрі дала змогу пояснити досліджуваний ефект підсилення сублімації з поверхні комет Галлея та наявність дискретних потоків речовини з ядер комет Галлея та Бореллі. |
