Ионизация следа

Испарившиеся атомы метеороида продолжают движение относительно окружающей атмосферы со скоростью метеороида и, сталкиваясь с молекулами атмосферы, производят свободные электроны. Скорость производства свободных электронов пропорциональна скорости испарения частиц n:

(4)

где C –некоторый коэффициент, σ – площадь поперечного сечения метеороида и p - атмосферное давление. В течении процесса абляции метеороида σ - уменьшается, а p – увеличивается. Число свободных электронов на единицу длины метеорного следа называется линейной электронной плоскостью α. Она изменяется вдоль метеорного следа как (Herlofson, 1948; Kaiser, 1953; Белькович 1971):

, (5)

где

(6)

Функция показана на Рис.1.

Рис 1. Функция . При t= 1,7 метеороид разогрелся достаточно, чтобы начался процесс абляции и началась ионизация атмосферы. При t= -ln 3 метеорное тело полностью испарилось. Обратите внимание, что t уменьшается в процессе входа метеорного тела в атмосферу.

В формуле (6) мы ввели относительную высоту t, как:

(7)

где h высота атмосферы (км) в рассматриваемой точке на следе, h_max – высота точки следа с максимальной линейной электронной плотностью α _max, и H – приведённая высота атмосферы. Введение относительной высоты позволяет нам использовать единую функцию z(t) для всех метеоров, зависящую только от одной переменной t. и не зависимую от зенитного угла χ метеора. Подобный же метеороид с зенитным углом χ создаст метеорный след с той же самой разницей высот в начальной и конечной точке. Таким образом его след будет длиннее на множитель и скорость производства свободных электронов будет размазана по всей длине следа. Это означает, что:

(8)

Рассмотрим вертикальный метеорный след, формируемый метеороидом с массой m (в кг) и скоростью v (в км/с). Максимальная линейная электронная плотность α_max0 (в m^-1) получается из следующего эмпирического уравнения (Тохтасьев, 1977) с некоторыми поправками

[в m^-1] (9)

бъединяя все уравнения, полученные в этой части, мы получим общее уравнение линейной электронной плотности (в m^-1) как функцию высоты:

[в m^-1] (10)

Дата добавления: 2015-07-16