Применение метода матриц формы для моделирования рассеивающих свойств пылевых частиц кометных атмосфер

Аннотация

Современные задачи рассеяния электромагнитных волн частицами, сравнимыми с длиной волны, часто решаются с помощью метода расширенных граничных условий. В принципе, этот метод может применяться для изучения рассеяния объектами произвольной формы. Однако зачастую расчеты довольно сложны и требуют больших затрат компьютерного времени. В связи с этим упрощение и ускорение подобных расчетов представляется очень важной задачей. Разработанный нами метод матриц формы (Sh-matrix method) позволяет производить эффективное вычисление рассеивающих свойств частиц произвольной формы как с произвольным размерным параметром, так и с произвольным показателем преломления m₀. Данный метод применим для изучения кометных атмосфер, а также любых реголитоподобных сред. Проведено моделирование рассеивающих свойств кометной пыли с использованием случайных гауссовских частиц, состоящих из органики. На основании расчетов фазовой зависимости степени линейной поляризации подобраны параметры, наилучшим образом воспроизводящие наблюдательные данные кометы Галлея. Установлено, что органические частицы достаточно хорошо описывают значение угла инверсии и поляриметрического наклона, однако величину и положение минимума отрицательной ветви такие частицы воспроизвести не могут. На основании этого сделан вывод о необходимости рассматривать более сложный химико-минералогический состав кометной пыли, включающий в себя льды и силикаты.