Проведено численное моделирование
эволюции динамических и физических параметров
сублимирующего кометного ядра на большом
количестве оборотов вокруг Солнца. В частном
случае, когда ось вращения перпендикулярна
плоскости орбиты, получены осредненные на
интервале одного периода кометы вокруг Солнца
уравнения в частных производных. Для общего
случая разработан и реализован комплекс
программ, моделирующий процессы, происходящие на
поверхности ядра. Поверхность ядра
представляется сетью элементарных площадок, для
каждой из которых определяются величины потоков
газа и пыли. Величины потоков регулируются
балансом энергии между поступающим потоком
солнечной радиации и расходом энергии на
сублимацию вещества.
Рассмотрена эволюция
поверхностных неоднородностей на поверхности
ледяного кометного ядра (оврагов, рытвин).
Показано, что в случае, когда ось вращения
перпендикулярна плоскости орбиты, эволюция
оврагов зависит от кометоцентричеcкой широты.
Овраги, располагающиеся в низких широтах ядра
кометы, практически не меняют свой рельеф на
протяжении большого количества оборотов кометы
вокруг Солнца и заметны даже в случае, когда в
результате сублимации кометного вещества, ядро
приобретает вытянутую вдоль оси вращения форму.
Время существования высокоширотных
особенностей ограниченно, с потерей вещества
ядром они постепенно сглаживаются и исчезают.
Исследовано влияние запыленности ядра кометы на
эволюцию формы и динамику кометного ядра. В
случае большого содержания пыли в ядре кометы
сублимация вещества происходит в основном
только в области, где приток солнечной радиации
максимален. Постепенное увеличение пылевой
корки в полярных областях ядра кометы приводит к
полному прекращению сублимации вещества из этих
районов. В экваториальных областях, где
парциальное давление газа препятствует
образованию пылевой корки, образуется овраг,
располагающийся вдоль всего экватора кометы.
Ширина оврага зависит от степени запыленности
кометного ядра, чем запыленность ядра меньше, тем
ширина оврага больше. Форма ядра кометы имеет вид
гантели, при этом отношение осей эллипсоида,
описанного вокруг полученной фигуры, составляет
2:1 для слабозапыленного ядра и 1.1:1 для ядер с
высоким содержанием пыли. Образование пылевой
корки на поверхности ядра приводит к
возникновению моментов кориолисовых ускорений,
которые появляются в результате движения газа в
каналах микропор пылевой матрицы. Суммарная
величина этих моментов невелика, однако,
постоянное их действие приводит к постепенному
уменьшению скорости вращения ядра кометы.