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Monitoring of the Interstellar Dust Stream in the Inner Solar System Using Data of Different Spacecraft

Altobelli, Nicolas

German Title: Analyse des interstellaren Staubstromes im inneren Sonnensystem mittels in-situ Daten verschiedener Raumsonden

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Abstract

Interstellar dust plays a key role in many astrophysical processes. However, until recently, astronomers could infer some properties of interstellar dust only through observations of starlight extinction and infrared emission. Therefore, the in-situ detection of interstellar dust, based on detectors carried by spacecraft, was a major step for dust astronomy. This method showed that one can learn a lot about the interstellar medium, if one decodes the information carried by the dust grains. Goal of this work is to analyse data sets for interstellar dust, that have been collected by the interplanetary probes Helios, Galileo, Ulysses and Cassini. The analysis of the in-situ data allows us to identify interstellar dust between 0.3 AU and 5 AU. In addition, the data provide in-situ evidence for the interaction of the interstellar dust stream with the heliospheric environment. In particular, the influence of the radiation pressure and of the gravitation focusing on the interstellar dust size distribution could be measured as function of the heliocentric distance.

Translation of abstract (German)

Interstellarer Staub spielt eine entscheidende Rolle in vielen astronomischen Prozessen. Dennoch waren die Astronomen bis vor Kurzem auf die Beobachtung des durch interstellare Staubteilchen gestreuten Lichts angewiesen, um die Staubkomponente unserer Galaxie zu erforschen. Die in-situ Detektion von interstellarem Staub mit Detektoren auf Raumsonden ermöglichte also einen grossen Schritt für die Staubastronomie. Diese Methode bewies, dass man viel über das interstellare Medium lernen kann, indem man die in den interstellaren Staubteilchen verborgene Information entschlüsselt. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, Datensätze nach interstellaren Staub zu analysieren, die in den vergangenen Jahren von den interplanetaren Raumsonden Helios, Galileo, Ulysses und Cassini gewonnen wurden. Durch die Analyse dieser in-situ Daten wurden interstellare Staubteilchen zwischen 0.3 AE und 5 AE identifiziert. Zusätzlich liefern die Daten einen direkten Nachweis der Wechselwirkung des interstellaren Staubes mit der heliosphärischen Umgebung. Insbesondere konnte der Einfluss sowohl des Strahlungsdrucks als auch des Fokusierungseffekts durch Gravitation auf die Grössenverteilung der interstellaren Teilchen als Funktion der heliozentrischen Distanz gemessen werden.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Grün, Prof. Eberhard
Date of thesis defense: 26 May 2004
Date Deposited: 13 Jul 2004 09:13
Date: 2004
Faculties / Institutes: Service facilities > Max-Planck-Institute allgemein > MPI for Nuclear Physics
Subjects: 520 Astronomy and allied sciences
Controlled Keywords: Interstellarer Staub, Sonnensystem
Uncontrolled Keywords: In-situ Messung , Raumsondeninterstellar dust , solar system , in-situ detection , spacecraft
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