Water Production by Comet 103P/Hartley 2 Observed with the SWAN Instrument on the SOHO Spacecraft
2010年9月14日至12月12日,SOHO航天器上的SWAN(太阳风各向异性)全天空相机通过103 P/哈特利2号彗星周围的莱曼-α氢排放确定了全球水的产生率。这段时间包括11月4日EPOXI飞船的飞越。水的产量比1997年的幽灵低3倍,也是由天鹅测量的。在2010年9月30日的一天内,它增加了约2.5倍,11月24日至30日之间也有类似的相应下降。在近日点的{ \pm }20天内,升华水的总表面积约为0.5 km^2,约为原子核平均截面的一半。在此期间之外,它约为0.2平方公里。峰值为90%,这意味着释放的核冰碎片产生了显著的水。
2011-04-26 astro-ph.EP
A Distribution of Large Particles in the Coma of Comet 103P/Hartley 2
彗星103 P/哈特利2号的彗发有大量的大颗粒,在深度撞击号航天器拍摄的图像中被观察到为点源。我们测量它们的空间和通量分布,并试图限制它们的组成。这些颗粒的通量分布意味着非常陡峭的粒度分布,幂律斜率范围为-6.6至-4.7。粒子的半径可达20厘米,甚至可能达2米,但它们的确切尺寸取决于它们未知的光散射特性。我们考虑两种情况:明亮的冰物质和黑暗的尘埃物质。冰的情况下,更好地描述了颗粒,如果水升华从颗粒引起显着的火箭力,我们建议作为最好的方法来解释所观察到的空间分布。太阳辐射是一个合理的选择,但只有当粒子是非常低密度的聚集体。如果我们将这些粒子视为迷你核,我们估计它们占彗星总水生产率的16-80%(20.6公里内)。然而,暗尘埃粒子在质量论证的基础上并不受欢迎。明亮冰粒的产水率受到彗星总产水率的0.1%至0.5%的上限限制。如果这些粒子确实是冰质的,并且具有很高的蒸发度,那么它们似乎并不能解释彗星大量产水的原因。生产率勘误表:我们修正了103 P/哈特莱2号彗星大粒子的半径和质量,并在所附的勘误表中提出了修正的结论。
2015-09-11 astro-ph.EP
Water Ice and Dust in the Innermost Coma of Comet 103P/Hartley 2
2010年11月4日,深度撞击扩展调查(DIXI)成功地遇到了彗星103 P/哈特利2,当时它在日心距离为1.06 AU。使用HRI-IR光谱仪在1.05-4.83微米波长范围内获得了哈特利2号彗星的空间分辨近红外光谱。我们目前的光谱图内~10公里的彗发收集7分钟和23分钟后,最近的方法。所提取的反射光谱包括在1.5、2.0和3.0微米附近的位置、带宽和形状与水冰粒的存在一致的定义明确的吸收带。使用Hapke的辐射转移模型,我们表征的混合类型(区域与亲密),相对丰度,粒度,水冰和耐火材料的空间分布。我们的模型表明,尘埃,占主导地位的最内层的彗发哈特利2,并在300 K的温度,是热和物理解耦的细粒水冰粒,这是在1微米的大小。水冰、尘埃和CO2空间分布之间的强相关性支持了CO2气体将水冰和尘埃颗粒从核中拖走的概念。一旦进入昏迷状态,水冰开始升华,而尘埃则不断流出。如果速度接近0.5 m/s,则导出的水冰尺度长度与1 AU处1微米纯水冰粒的预期寿命相容。这样的速度比孤立的1微米水冰粒的膨胀速度低三个数量级[Hanner,1981; Whipple,1951],表明观察到的水冰粒可能是聚集体。
2014-06-12 astro-ph.EP
"Secular Light Curve of Comet 103P/Hartley 2, Target of the EPOXI Mission"
为了支持EPOXI任务,我们编制了EPOXI的下一个目标103 P/Hartley 2彗星的长期光变曲线(SLC)。a)测量了30个光度参数的数量级,其中20多个是新的。活动的开启点距离太阳-4.2 +/-0.1 AU,相当于近日点前-400 +/-40天。总活动时间为TACTIVE= 1484 +/- 43 d。b)103 P是一颗年轻的矮彗星,年轻是因为它的光度年龄P-AGE(1,1)= 15 +/- 2 cy(彗星年),而矮是因为它的直径DEFFE = 1.14 +/- 0.16 km。c)核非常活跃,SLC的振幅在1997年为ASEC= 10.8 +/- 0.1 mag。这颗彗星与1 P/Halley一样活跃,但要小得多。d)在远日点保持活跃后,彗星将其活动溢出到下一个轨道。e)两个线性定律在近日点前RBP = -1.20 +/- 0.1 AU处的转折点处改变斜率,mBP = 9.4 +/- 0.1等。升华不受水冰的控制。控制物质可以是CO或CO2冰。二氧化碳已被光谱检测到。f)计算了这颗彗星的水收支。彗星每次出现消耗1.88 10^10公斤的水。定义了一个新的水分收支年龄,发现WB-AGE = 19 cy,而1 P/Halley的WB-AGE = 0.65 cy,9 P的WB-AGE = 28 cy。g)在两个日期计算Afρ值,我们发现粉尘产生率为106和37 kg/s。…
2010-08-26 astro-ph.EP
The nucleus of 103P/Hartley 2, target of the EPOXI mission
103 P/哈特利2号彗星被选为2007年10月深度撞击扩展任务EPOXI的目标彗星。没有对这颗彗星的核心进行直接的光学观测,因为它在以前观测时一直非常活跃。我们的目标是恢复远日点附近的彗星,以a)确认它没有分裂,并在预测的位置,b)为任务规划提供天体测量和亮度信息,以及c)继续描述核心。我们观察彗星在日心距离5.7和5.5 AU之间,使用FORS 2在VLT,在2008年5月至7月的4个时期。我们对深叠层图像进行VRI测光,以寻找活动并测量绝对星等,从而估计核的大小。我们在预期位置附近恢复了彗星,在第一个历元时的星等为m_R = 23.74 \pm 0.06。这颗彗星没有可见的彗发,尽管与恒星的轮廓比较显示有微弱的活动,或者可能是以前活动的尘埃痕迹对通量的贡献。这种活动似乎在更远的时期逐渐消失,这意味着这是一个延续的活动过去远日点从以前的幻影,而不是一个早期开始活动之前的下一个近日点。我们的数据意味着一个\le 1公里的核半径为4%的假设的α,我们估计一个~6%的α。我们测量(V-R)= 0的颜色。26 \pm 0.09。
2010-05-10 astro-ph.EP
CN Morphology Studies of Comet 103P/Hartley 2
本文报道了2010年7月至2011年1月在洛厄尔天文台39个夜晚获得的103 P/Hartley 2彗星的窄带CN成像。我们观察到两个特征,一个通常在北方,另一个通常在南方。CN的形态在出现期间有所不同:7月没有形态; 8月和9月,北部特征占主导地位,并表现为大多数正面螺旋; 10月,11月和12月,北部和南部特征的亮度大致相等,看起来更像侧面螺旋;在1月,南部特征占主导地位,但由于信号非常低,形态不明显。形态在每个晚上都平稳变化,并且每晚观察到相似的形态。然而,形态并不完全重复每个旋转周期,这表明存在小的非主轴旋转。根据形态的重复,我们发现基本旋转周期增加的证据:8月13日至17日为16.7小时,9月10日至13日为17.2小时,10月12日至19日为18.2小时,10月31日至11月7日为18.7小时。我们进行了Monte Carlo射流建模,以约束极的方向和位置的活动区域的基础上观察到的形态。我们初步的自洽极点解相对于彗星的轨道平面有10度的倾斜度(即,它的中心在RA = 257度和Dec=+67度附近,围绕该位置的不确定性约为15度),并且具有两个中纬度源,每个半球一个。
2011-03-28 astro-ph.EP
Model for Cameron band emission in comets: A case for EPOXI mission target comet 103P/Hartley 2
本文利用CO分子的Cameron带(α_3Pi-X_1Sigma)发射,假定CO_2的光解离激发是α_3Pi亚稳态CO的主要产生机制,导出了彗星中CO_2的产生速率。本文建立了一个CO(α_3Pi)的产生和损失模型,并应用于EPOXI任务的目标彗星103 P/Hartley 2。我们的模型计算表明,光电子碰撞激发的CO和解离激发的CO2可以一起贡献约60-90%的卡梅隆带的发射。哈特利2号彗星(0-0)卡梅隆带辐射的亮度模型与哈勃太空望远镜观测结果一致,其中CO2含量为3-5%(取决于模型输入的太阳通量),CO含量为0.5%(相对于水),其中光电子撞击贡献约为50- 75%。我们建议重新考虑使用卡梅隆波段发射的彗星上的CO2丰度的估计。预测了EPOXI任务交会期间~1300 R卡梅隆波段高度积分柱亮度.
2010-12-06 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.atom-ph
Rotation-stimulated structures in the CN and C3 comae of comet 103P/Hartley 2 around the EPOXI encounter
2010年末,木星家族彗星103 P/哈特利2号成为全球范围内密集调查的对象。在UT 10月20.7日,彗星在0.12 AU内接近地球,在UT 11月4.6日,它被美国宇航局的EPOXI航天器访问。我们参加了这一国际努力,并组织了一次观察运动。这颗彗星的图像是使用罗真国家天文台的2米望远镜通过窄带滤光片获得的。它们是在EPOXI遭遇的那一刻前后的4个晚上拍摄的。图像处理方法和周期性分析技术被用来揭示瞬态彗发结构,并研究其重复性和运动学。我们观察到壳,弧,射流和螺旋状图案,非常相似的CN和C3彗星。CN特征向外扩展,天空平面投影速度在0.1至0.3公里/秒之间。11月6日观测到的螺旋状结构以0.66公里/秒的更高速度演化。CN的内彗发的光度测量显示了18.32+/-0.30小时的周期变化(对我们运行的中间时刻有效,UT 2010年11月5.0835日),我们将其归因于核旋转。这一结果与其他团队在同一时间的独立测定结果完全一致。然而,可重复性的模式是不完美的,这是可以理解的,给出了建议的激励的旋转状态,CN检测到的变异性与HCN的循环变化,但只有在活跃的阶段。所揭示的彗发结构,以及由EPOXI获得的核取向的快照,让我们估计自旋轴取向。我们得到RA=122度,Dec=+16度(历元J2000.0),忽略此时的旋转激励。
2012-04-11 astro-ph.EP
The Sources of HCN and CH3OH and the Rotational Temperature in Comet 103P/Hartley 2 from Time-Resolved Millimeter Spectroscopy
彗星最不为人所知的特性之一是其原子核的组成结构,它可以是均匀的,也可以是不均匀的。原子核的结构可以很方便地在毫米波长下进行研究,使用发射谱线的速度分辨光谱时间序列,当物体旋转时,同时获得多个分子。使用这种技术,我们调查了彗星103 P/哈特利2号中的CH 3OH和HCN的来源,这是NASA EPOXI任务的目标,在2010年底出现了非常有利的现象。我们的监测与IRAM 30米望远镜显示短期变化的谱线所造成的核旋转。不同的生产率产生的亮度变化的一个因素为4的HCN和一个因素为2的CH 3OH,它们是非常好的时间相关性。随着从线配置文件的速度信息的添加,我们确定的主要来源放气:两个射流,在径向上相反的方向,和冰冷的颗粒,主要通过其中一个射流注入彗发。两股喷流中CH_3OH和HCN的混合比有很大的不同,这表明核内存在大尺度的化学不均匀性。我们提出了一个网络的身份连接的两个射流与其他地方报道的形态特征,并假设化学异质性可能导致热演化。模型依赖的平均生成速率分别为3.5 × 10 ~(**)~(26)molec/s和1.25 × 10 ~(**)~(25)molec/s,两者的比值为28,虽然很高,但并不反常。CH_3OH的转动温度变化很大,平均值为47 K,推测是由于核的转动。
2012-08-27 astro-ph.EP
WISE/NEOWISE observations of comet 103P/Hartley 2
我们报告的结果是基于宽视场红外巡天探测器(Wright et al. 2010)在2010年5月4日至13日期间对103 P/Hartley 2彗星(当时彗星位于日心距离2.3 AU,观测者距离2.0 AU)进行的中红外测光。2010年5月22日夏威夷大学2.2米望远镜获得的22微米彗发的光度测量和数据提供了对尘埃颗粒尺寸分布的限制,dlogn/dlogm,产生的幂律斜率值为α = -0.97 +/- 0.10,比彗星81 P/Wild 2的星尘遭遇期间所发现的入站粒子注量更陡(Green等人,2004)。在12微米处提取的核信号与平均球半径为0.6 +/-0.2km(一个标准差)的物体一致,假设聚束参数为1.2。超过尘埃和核反射和热贡献的4.6微米波段信号可能归因于一氧化碳或二氧化碳发射谱线,并提供了物种生产的限制和估计。导出的二氧化碳昏迷产生速率为每秒3.5(+/- 0.9)\times 10^24个分子。对有效曝光时间为158.4秒的叠层图像中的尾迹信号进行分析,得出在12 μ m和22 μm波段中,彗核尾迹平均距平角为0.2 °处的光深值接近9 x 10^-10。通过对尘埃尾位置进行最小卡方分析,得到β参数值为1.0 x10^-4,这与密度为ρ g/cm^3的颗粒的平均尾颗粒直径为1.1/ρ cm相一致。这导致总的探测到的尾迹质量至少为4 x 10^10 ρ kg。
2011-07-13 astro-ph.EP
Long-Term Monitoring of Comet 103P/Hartley 2
报道了2010年4 - 12月在鹿林(1 m)、卡拉阿尔托(2.2m)和北京天文台(2.16m)对103 P/Hartley 2彗星的分光光度、测光和成像观测结果。我们发现,从9月底到12月初(我们在Lulin和Calar Alto天文台的最后一次观测),在向阳方向检测到尘埃特征。在10月11日和10月29日之后直到11月2日,在处理过的图像中观察到两个明显的向日喷流特征。同时,CN图像显示了两个几乎垂直于太阳核方向的不对称喷流特征,这种不对称特征意味着彗星在10月底和11月初几乎处于侧面。除了喷流的特征外,C2与CN的平均产生率比在0.7到1.5之间,这使得103 P/Hartley 2具有典型的彗星化学性质。我们发现,$r_h$对尘埃产生率Afrho(5,000 km)的依赖性在近日点之前为-3.75+-0.45,在近日点之后为-3.44 +-1.20。我们发现,在视中心附近,尘埃红化程度较高,沿向日喷流特征向外变蓝,前者可能与强喷流活动有关,而后者可能意味着光学性质发生了变化,或可能与爆发有关。当彗星通过近日点时,尘埃的平均颜色似乎没有明显的变化。
2013-05-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Further Investigation of Apparent Periodicities and the Rotational State of Comet 103P/Hartley 2 from Combined Coma Morphology and Lightcurve Datasets
我们分析了基特峰国家天文台和洛厄尔天文台从2010年8月到12月对103 P/哈特利2号彗星的观测结果。然后将结果与EPOXI航天器的同期观测结果进行比较。每个地面数据集以前都被单独研究过;组合数据集具有互补的覆盖范围,减少了观测运行之间的时间,并使我们能够在中间时间确定额外的视周期。我们比较地面数据集之间的CN彗发形态,使9个新的测量表观周期。前五个与先前作者发现的显灵期间大致线性增加的表观周期一致。最后四个表明,视周期的变化在11月下旬减缓或停止。我们还测量了CN和R波段地面图像中的内部彗发光变曲线,发现一个单峰的光变曲线,它与彗发形态同相重复。从光变曲线的视周期有显着较大的不确定性比从彗发形态,但以类似的方式变化的幻影。我们的地面光变曲线与已发表的EPOXI光变曲线一致,表明光变曲线代表的是不断变化的活动,而不是观察彗发中结构的几何形状。EPOXI光变曲线最好由一个接近54-55小时的三峰期定相,该三峰期从10月到11月增加。这种相位显示,最大值之间的间隔不是恒定的,并且整个光变曲线形状从一个三峰周期演变到下一个。这些行为表明,在类似时期获得的地面数据集的视周期的大部分分散可能是由于有限的数据采样。
2015-05-12 astro-ph.EP
The Ongoing Decline in Activity of Comet 103P/Hartley 2
基于2023年全球公民科学观测,发现彗星103P/Hartley 2自1991年以来持续变暗,每次回归亮度约降42%,表明其活动性显著衰减,可能已不再过度活跃,符合渐进式挥发物耗竭而非轨道效应。
2025-08-27 astro-ph.EP
Gas and dust productions of comet 103P/Hartley 2 from millimetre observations: interpreting rotation-induced time variations
彗星103 P/Hartley 2在2010年10月接近地球。它是一次广泛观测活动的目标,深度撞击号航天器(EPOXI任务)访问了它。我们目前的观测HCN和CH 3OH发射谱线进行的IRAM高原德布尔干涉仪在2010年10月22日至23日,28日和4日,11月5日在1.1,1.9和3.4毫米波长。同时探测到尘埃彗发和尘埃核的热辐射。获得了具有前所未有的空间分辨率的干涉图像。在10月23日的数据中观察到了热连续谱的正弦波变化,这与核的热光变曲线有关。原子核贡献了所观测到的连续谱的30- 55%。尘埃与气体的比例很大(范围在2-6之间),这可以解释为彗星的大小不寻常的活动,这使得分米大小的颗粒和大石头被气体夹带。测量了CH_3OH的转动温度。我们属性的增加,从35至46 K,随着光束尺寸的增加(从150至1500公里)的辐射过程。HCN的生产率显示出强烈的旋转引起的变化。HCN的生产曲线,以及由EPOXI测量的CO2和H2O,解释与几何模型,考虑到旋转和彗星的形状。HCN和H2O生成曲线是同相的,显示出共同的来源。HCN和H_2O相对于CO_2生成曲线的平均延迟为1.7h,表明HCN和H_2O主要由冰晶升华生成。HCN产生的尺度长度被确定为在500-1000 km的量级上,这意味着产生HCN的冰颗粒的平均速度为100-200 m/s。的调制的CO2 procursion和HCN线的速度…
2013-10-09 astro-ph.EP
Searches for HCl and HF in comets 103P/Hartley 2 and C/2009 P1 (Garradd) with the Herschel space observatory
在氢主要是分子的地方,HCl和HF预计是氟和氯的主要储存库。他们被发现在密集的分子云中被强烈耗尽,这表明在如此寒冷的环境中冻结到谷物上。我们可以预期,HCl和HF也是太阳星云外层气态和冰态中Cl和F的主要载体,并被合并到彗星中。我们的目标是测量彗星冰中的HCl和HF丰度,因为它们可以提供早期太阳星云中卤素化学的见解。我们使用赫歇尔空间天文台上的HIFI仪器分别在626和1232 GHz处搜索HCl和HF的J(1 - 0)线。在彗星103 P/Hartley 2和C/2009 P1(Garradd)中搜寻了HCl,而在彗星C/2009 P1中进行了HF的观测。此外,在C/2009 P1中观察H $_2$ O和H $_2^{18}$ O系,以测量H $_2$ O产生速率。在HCl接收器设置中偶然观察到CH $_3$ OH的三条谱线。未检测到HCl,而获得HF的边缘(3.6-$σ$)检测。对于103 P和C/2009 P1,相对于水的HCl丰度的上限分别为0.011%和0.022%,这表明HCl相对于太阳能Cl/O丰度被消耗了103 P中超过6 $^{+6}_{-3}$的因子,其中误差与氯太阳能丰度的不确定性有关。在C/2009 P1中获得的边缘HF探测对应于相对于水的HF丰度为(1.8 $\pm$ 0.5)$\times$ 10 $^{-4}$,这与太阳光球层F/O丰度大致一致。观察到…
2014-01-07 astro-ph.EP
The Highly Unusual Outgassing of Comet 103P/Hartley 2 from Narrowband Photometry and Imaging of the Coma
我们报告了从1991年到2011年在洛厄尔天文台获得的103 P/哈特利2号彗星的测光和成像。我们在1991年的两个晚上,1997/98年的四个晚上和2010/11年的13个晚上进行了光电测光。我们观察到,2010/11年的水和所有其他观察到的物种产量与1991年和1997/98年的水平相比,长期大幅下降。我们看到了我们通常带通的生产率相对于近日点的强烈不对称性的证据,峰值生产发生在近日点后约10天,生产率在近日点后相当高。成分是“典型的”,与其他调查人员的调查结果一致。从2010年7月到2011年1月,我们在39个晚上进行了成像。我们发现,在考虑到它们不同的出身和寿命后,C2和C3昏迷形态类似于我们以前报道的CN形态。这些物种在10月和11月表现出沙漏形状,形态随着旋转而变化,并随着时间的推移而进化。OH和NH彗发形态显示出核附近沙漏形状的迹象,但在反向阳半球也得到增强。这种尾部的亮度增强并不随旋转而显著变化,而是随观察几何形状而演变。我们的结论是,所有五种气体物种可能来自核上相同的源区,但OH和NH来自小颗粒的水和氨冰,这些冰存活了足够长的时间,受到辐射压力的影响,并被驱动到反太阳方向。我们探测到了其他作者报道的微弱的向阳尘埃喷流,但没有探测到相应的气体特征。这个喷流在一个晚上变化不大,但从晚上到晚上表现出一些变化,这表明它位于总角动量矢量附近。
2012-06-06 astro-ph.EP
Spitzer Space Telescope Observations of the Nucleus of Comet 103P/Hartley 2
我们已经使用斯皮策22微米峰阵列观察热辐射从彗星103 P/哈特利2,美国宇航局的深度撞击扩展任务的目标的核心和踪迹。这颗彗星是在UT 2008年8月12日和13日观测到的,当时彗星距离太阳5.5 AU。我们在2.7小时内获得了两组200帧的光度成像。在测量误差范围内,我们发现两个图像之间没有检测到任何时间变化。这颗彗星的辐射超过了一个点源,沿着彗星的反速度矢量形成了一条微弱的尾迹。在建模和去除拖尾发射之后,具有0.95 +/- 0.20的聚束参数的核发射的NEATM模型指示0.57 +/- 0.08 km的小的核有效半径和0.028 +/- 0.009(1 sigma)的低的几何平均值。根据这个核的大小和近日点处3 x 10^28分子s-1的产水率(A 'Hearn等人,1995年),我们估计在近日点处约100%的表面积都在活跃地释放挥发性物质。发射活动高达~5 AU的报告(Lowry et al. 2001,Scarlgrass et al. 2008)支持了我们对高度活跃的核表面的发现。与深度撞击的第一个目标彗星9 P/坦普尔1号相比,哈特利2号的核心是五分之一宽(大约是百分之一的质量),同时在近日点产生类似数量的放气,大约13倍的活跃表面分数。与Tempel 1不同,它应该对喷气驱动的自旋扭矩非常敏感,因此可以以更高的频率旋转。除非发生灾难性的分裂或主要的碎片事件,否则彗星…
2009-06-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Hyperactive comets have high water production rates, with inferred sublimation areas of order the surface area of the nucleus. Comets 46P/Wirtanen and 103P/Hartley 2 are two examples of this cometary class. Based on observations of comet Hartley 2 by the Deep Impact spacecraft, hyperactivity appears to be caused by the ejection of water-ice grains and/or water-ice rich chunks of nucleus into the coma. These materials increase the sublimating surface area, and yield high water production rates. The historic close approach of comet Wirtanen to Earth in 2018 afforded an opportunity to test Hartle…
2021-07-02 astro-ph.EP
Multi-year Ground-Based Survey Photometry of Active Comet 103P/Hartley 2 and Centaur (2060) Chiron: A Tale of Two Comets in the Pre-LSST Era
Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学);University of Washington(华盛顿大学);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);United States Naval Academy(美国海军学院);School Observatory Friedrich-Schiller-Gymnasium(弗里德里希·席勒中学天文台);INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台);National Centre for Nuclear Research(国家核研究中心)
利用巡天测光数据,研究木星族彗星103P/Hartley 2在2023/24年回归和半人马(2060) Chiron在2020-2025年的长期活动,揭示其不对称活动斜率、尘埃及颜色变化,以及Chiron爆发后的指数衰减和活动新纪元。
2026-06-29 astro-ph.EP
Temporal and Spatial Aspects of Gas Release During the 2010 Apparition of Comet 103P/Hartley-2
我们报告测量八个主要挥发物(H2O,HCN,CH 4,C2 H6,CH 3OH,C2 H2,H2 CO,和NH 3)和两个产品物种(OH和NH 2)在彗星103 P/哈特利-2使用高色散红外光谱。我们量化了在三个月的时间间隔内挥发性释放的长期和短期行为,包括彗星接近地球,其近日点通过,以及在EPOXI任务期间由深度撞击航天器飞越彗星。我们目前的生产率个别物种,它们的混合比相对于水,和它们的空间分布在昏迷多个日期。水,乙烷,HCN和甲醇的生产率变化的方式与核旋转的独立措施一致,但HCN,C2 H6,和CH 3OH的混合比是独立的旋转相。我们的研究结果表明,从核释放的气体的总体平均组成是明确的,并在三个月的时间间隔(9月18日至12月17日)相对恒定。如果个别喷口的组成各不相同,那么必须有足够多的不同喷口同时活动,以接近(总的来说)核的整体组成。释放的主要挥发物表现出不同的空间特性,有利于独立的极性和非极性冰相的存在下,在核中,建立灰尘和气体从冰团(也直接从核)释放,并提供深入了解的驱动程序的氰(CN)极性射流。讨论了C_2H_6和HCN沿近极急流(UT 19.5 October)和与之正交的近极急流(UT 22.5 October)的空间分布与CN起源的关系。水的邻-对位比(OPR)为2.85 \pm 0.20;下限(2.65)定义Tspin > 32 K。这些值与1997年从ISO…
2011-04-24 astro-ph.EP physics.chem-ph
Near-UV OH Prompt Emission in the Innermost Coma of 103P/Hartley 2
深度撞击号太空船于2010年11月4日飞越103 P/哈特利2号彗星,距离最近点(CA)约700公里。我们使用由航天器上的中分辨率成像仪(MRI)获得的窄带图像来研究最里面的彗发中的气体和尘埃。我们推导出在345和749 nm之间的15%/100 nm的总体尘埃红化,并确定了距离核5公里内向阳方向的尘埃彗发中的蓝色增强,我们将其解释为水冰的局部富集。OH柱密度图显示了整个遭遇的反向阳增强,除了在CA获得的最高分辨率图像,其中径向喷流在最里面的彗发中变得可见,从核延伸到12公里。内彗发中的OH分布与预期的碎片物种非常不同。相反,它与深度撞击\citep{AHearn2011}上的HRI-IR仪器得出的水蒸气图有很好的相关性。OH柱密度和衍生的产水速率的径向分布显示在CA期间不能用纯荧光解释的过量的OH发射。我们把这种过剩归因于一个迅速的发射过程,其中H $_2$ O的光解离直接产生激发的OH*($A^2\itΣ^+$)自由基。我们的观察提供了第一个直接成像的近紫外即时发射的OH。因此,我们建议使用一个专用的过滤器中心在318.8 nm直接跟踪彗星的彗发中的水。
2017-09-26 astro-ph.EP
Far-ultraviolet Spectroscopy of Recent Comets with the Cosmic Origins Spectrograph on the Hubble Space Telescope
自1990年发射以来,哈勃空间望远镜一直是一个具有独特能力的平台,可对光谱远紫外区的彗星进行远程观测。连续几代的成像仪和摄谱仪在灵敏度和光谱分辨率方面取得了巨大进步,使人们能够在过去25年中观测到具有代表性的彗星的各种特性。到目前为止,宇宙起源摄谱仪(COS)已经在远紫外线下观测到了四颗彗星:103 P/Hartley 2,C/2009 P1(Garradd),C/2012 S1(ISON)和C/2014 Q2(Lovejoy)。COS具有前所未有的灵敏度,但在其2.5弧秒直径的圆形孔径有限的空间信息,我们的目标是确定CO第四个积极的系统在1400至1700 A的光谱范围内的测量CO的生产率。在两颗最明亮的彗星中,这个系统的十九个波段被清楚地识别出来。水的产生率是由空间望远镜成像光谱仪(STIS)在3085 A处对OH(0,0)带的几乎同时观测得出的。得出的CO/H2O产率比范围从Hartley 2的约0.3%到Garradd的约22%。此外,在所有四颗彗星中,都观测到了由中心位于1429 A和1479 A的S I多重峰和1561 A和1657 A的C I多重峰引起的强部分分辨发射特征。在洛夫乔伊彗星中探测到了H2莱曼带系统的几条谱线的微弱发射,这些谱线是由太阳莱曼α和莱曼β泵浦的荧光激发的。
2018-03-19 astro-ph.EP
Coupled Escape Probability for an Asymmetric Spherical Case: Modeling Optically Thick Comets
我们采用了耦合逃逸概率,一种新的精确的方法来解决辐射转移问题,用于非对称的球形情况。我们的模型专门用于对光学厚彗星彗星进行建模,但不限于此类用途。这种方法可以精确地模拟彗星的光谱,即使是在最接近核的潜在光学厚度区域,例如在深度撞击观测9 P/Tempel 1和EPOXI观测103 P/Hartley 2中看到的那些。
2012-12-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
A Herschel Study of D/H in Water in the Jupiter-Family Comet 45P/Honda-Mrkos-Pajdusakova and Prospects for D/H Measurements with CCAT
我们提出了赫歇尔观测的水同位素在大气中的彗星家族45 P/本田Mrkos Pajdusakova。未检测到HDO排放,D/H比的3 σ上限为2.0 × 10-4。这一数值与赫歇尔早期对彗星族103 P/哈特利2号的测量结果一致。在奥尔特云彗星的样本中,在赫歇尔之前测量的3 × 10-4的正则值可以在4.5 σ水平上排除。这里提出的意见,进一步证实了多样性的D/H比存在于彗星人口,并强调需要额外的测量与未来的地面设施,如CCAT,在后赫歇尔时代。
2013-07-25 astro-ph.EP
Hyperactivity in 103P/Hartley 2: Chunks from the sub-surface in Type IIa jet regions
我们分析了在439和1967米之间高度的103 Ps内彗发的主喷流区域中嵌入的水冰颗粒的柱密度的观测径向分布(Protopapa等人,2014),并确定了喷流细丝内颗粒的速度和加速度及其质量流。这是通过应用由Belton(2010)提出的CO2驱动的IIa型射流模型来完成的。该模型利用在射流细丝的源区中被逐出并被CO2加速的水冰颗粒来解释水冰颗粒的径向分布。我们提供了一个解释的显着不同的径向分布的耐火粉尘颗粒的假设,大部分的灰尘直接起源于核表面的喷流复合物的丝间区域,并加速由H2O。我们的模型提供了一个质量流量的水从J1喷流复合体,是40倍以上的恒速升华模型所讨论的Protopapa等人。在流动中的速度增加了一个因素高达20比那些发现的Protopapa等人。占的过度活跃,大部分的质量在细丝源区域必须在弱加速大块,实现只有低速度途中的观察区域。由于核的旋转,这些块很快离开了无定形喷流结构,并且对在较高高度处观察到的喷流细丝中的柱密度没有贡献。
2016-12-21 astro-ph.EP
In 2017, 2018 and 2019, comets 46P/Wirtanen, 45P/Honda-Mrkos-Pajdusakova, and 41P/Tuttle-Giacobini-Kresak all had perihelion passages. Their hydrogen comae were observed by the Solar Wind ANisotropies (SWAN) all-sky hydrogen Lyman-alpha Camera on the SOlar and Heliospheric Observer (SOHO) satellite: comet 46P for the fourth time and comets 45P and 41P for the third time each since 1997. Comet 46P/Wirtanen is one of a small class of so-called hyperactive comets whose gas production rates belie their small size. This comet was the original target comet of the Rosetta mission. The Solar Wind ANis…
2020-07-13 astro-ph.EP
Survey of cometary CO2, CO, and particulate emissions using the Spitzer Space Telescope: Smog check for comets
我们使用斯皮策太空望远镜上的红外线阵列相机在以3.6和4.5微米为中心的宽滤光片中测量了23颗彗星。在3.6微米的过滤器中,辐射来自于被尘埃颗粒散射的太阳光;这些图像通常在核附近有一个慧差,在反太阳方向有一个尾巴,这是由于尘埃颗粒被太阳辐射压力扫回。4.5微米过滤器包含相同的尘埃颗粒,以及来自CO2和CO气体的强发射谱线;这些显示出不同的形态,在这种情况下,我们推断它们以气体为主。根据4.5到3.6微米亮度的比值,我们将调查彗星分为“富”和“贫”的CO2+CO。“这种分类与A 'Hearn之前基于碳链分子丰度的分类相关,从某种意义上说,被归类为碳链分子“耗尽”的彗星的CO2+ CO含量也“贫乏”。IRAC 4.5微米图像的特征是形态光滑,典型地,在向阳半球中的扇形体,其径向轮廓近似地随着距核的投影距离的倒数而变化,这将适用于恒定的生产和自由膨胀。许多彗星的径向和方位角都有非常显著的增强,这些增强在气体和尘埃之间往往是不同的,这表明固体物质的喷射可能是由H2O或CO2驱动的。图像中的显著特征包括以下内容。103 P/哈特利2号有一个突出的气体排放环,可能是由于斯皮策图像之前的CO2爆发。在88 P/Howell的图像中出现了明显的双喷流。一个突出的单一喷流是明显的3颗彗星。螺旋在29 P和C/2006 W3中很明显;我们测量了后者彗星的21小时旋转速率。在10 P/Tempel 2和…
2013-06-10 astro-ph.EP
Herschel measurements of the D/H and 16O/18O ratios in water in the Oort-cloud comet C/2009 P1 (Garradd)
彗星水中的D/H比被认为是冰质星子形成条件的重要指标,并可以提供彗星向地球输送水和其他挥发物的线索。现有的测量表明,彗星种群中存在同位素多样性。赫歇尔空间天文台揭示了彗星族彗星103 P/哈特利2号的D/H比类似海洋,而在奥尔特云彗星中测量的大多数值都是海洋D/H比的两倍。我们在这里提出了对奥尔特云彗星水中D/H比的新测量。利用Herschel HIFI仪器在C/2009 P1(Garradd)彗星上观测到高信噪比的HDO、H_2O和H_2^18O谱线。得到了两条水线的光谱图,以约束水的激发。由测得的H_2^16O和HDO生成速率导出的D/H比为2.06 +/-0.22 × 10~(**)-4。这一结果表明,奥尔特云彗星水中的D/H并不像以前认为的那么高,至少对于一小部分彗星来说是这样,因此所有奥尔特云彗星都具有单一的原型D/H比的范例不再成立。尽管如此,C/2009 P1(Garradd)中测量的值明显高于地球海洋的值1.558 X 10 **-4。然而,测得的H_2^16O/H_2^18O比值为523 +/-32,这与地球上的值是一致的。
2012-07-31 astro-ph.EP
A Large Outburst, Coma Asymmetries, and the Color of Comet 243P/NEAT
本研究通过251天光变曲线和光学观测,分析了彗星243P/NEAT在2018年12月大爆发及宁静期的活动,发现彗发不对称性主导光变,且未探测到水冰,并探讨了爆发能量分组。
2025-06-23 astro-ph.EP
Forbidden oxygen lines at various nucleocentric distances in comets
为了研究[OI]线的形成-即,5577 A(绿线),6300 A和6364 A(两条红线)-在彗星的彗发中,并使用绿色和红色双重发射强度比(G/R比)和线速度宽度来确定氧原子的母体物种。我们在ESO VLT上获得了C/2002 T7(LINEAR)、73 P-C/Schwassmann-Wachmann 3、8 P/Tuttle和103 P/Hartley 2彗星接近地球时(< 0.6 au)的高分辨率光谱观测。利用所观察到的光谱,我们确定了三条[OI]线的强度和宽度。我们已经在空间上提取了光谱,以便实现大约1-2英寸的最佳可能分辨率,即,根据彗星的地心距离,核心投影距离为100至400公里。我们已经从C2管线混合物中净化了[OI]绿线。结果发现,在所有四颗彗星上观测到的G/R比作为核心投影距离的函数而变化。这主要是由于O(1 S)和O(1D)在内彗发中被水分子碰撞猝灭所致。观测到的绿色发射谱线的宽度约为2.5 km/s,并随着距离核的增加而减小,这可以通过CO2对最内层彗发中O(1 S)产生的不同贡献来解释。CO2分子的光解离似乎产生更靠近原子核的O(1 S),而水分子形成1000 km以外的所有O(1 S)和O(1D)原子。因此,我们得出结论,在内部彗发中产生O(1 S)和O(1D)的主要亲本物种并不总是相同的。观测结果已在Bhardwaj和Raghuram(2012)的耦合化…
2014-09-22 astro-ph.EP
Multiwavelength Transit Observations of the Candidate Disintegrating Planetesimals Orbiting WD 1145+017
我们提出了多波长,多望远镜,地面跟踪测光的白矮星WD 1145+017,最近被认为是由多达6个或更多的,短周期,低质量,解体的星子。我们检测到9个显着下降之间的10%和30%的恒星流量从我们的地面测光流量。在我们的测光中,平均每3.6小时观察到超过10%的凌日。这表明WD 1145+017确实被多个短周期物体环绕。通过适合我们观察到的多个不对称的过境,我们确认过境出口的时间尺度通常比入口的时间尺度更长,过境持续时间比预期的固体在这些短时间内,所有这一切都表明,这些对象有彗星尾巴流在他们身后。在这个系统中,小行星的精确轨道周期并不清楚,但至少有一个物体的轨道周期约为4.5小时。除此之外,我们无法确认所报告的具体时期,从而质疑这些时期的长期稳定性。我们的高精度测光也显示低振幅的变化表明,尘埃物质是一贯通过前面的白矮星,无论是从丢弃的材料,从这些解体的星子或从检测到的尘埃碎片盘。对于我们观察到的重要凌日,我们比较了多波长测光的V-和R-波段的凌日深度,没有发现显著差异;因此,对于可能的成分,在这个系统中,在星子后面流动的彗星尾部中的单一尺寸颗粒的半径必须是~0.15微米或更大,或者~0.06微米或更小,置信度为2 σ。
2015-10-21 astro-ph.EP
WISE/NEOWISE observations of Active Bodies in the Main Belt
我们报告的结果的基础上中红外测光的5个活跃的主带对象(AMBO)检测的宽视场红外巡天探测器(WISE)航天器。其中四个天体,P/2010 R2(La Sagra),133 P/Elst-Pizarro,(596)Scheila和176 P/LINEAR,在观测时没有显示出活动的迹象,这使得WISE的探测对它们的直径和半径有了严格的限制。几何学上,彗星核的直径在百分之几的范围内,与其他测量到的彗星核的直径相当。P/2010 A2在2010年4月2日至3日观察到,在其峰值活动后三个月。彗发12和22 μm处的光度测量与地面可见光波长测量相结合,提供了对尘埃粒子质量分布(PMD)dlogn/dlogm的限制,得出幂律斜率值α = -0.5 +/-0.1。这个PMD比其他彗星的PMD要浅得多,特别是在彗星81 P/Wild 2遭遇星尘时的入站粒子通量。它类似于深度撞击实验后9 P/Tempel 1的PMD。还为每个AMBO提供了CO2和CO生产的上限,并与103 P/Hartley 2的WISE观测的修订生产数字进行了比较。
2011-12-14 astro-ph.EP
Spectrophotometric analysis of cometary nuclei from in situ observations (PhD thesis)
这项工作的主题是彗星,小而难以捉摸的对象,可能持有关于太阳系和地球上生命的起源的巨大秘密,是最原始的对象之一。这项工作所涉及的调查方法是成像光谱仪的可见光和红外分光光度法,设计用于观测遥远的行星大气和表面,能够获得高空间和光谱分辨率的超光谱数据。第一章描述了这一使命的背景。第二章详细分析了Rosetta航天器上的VIRTS仪器的性能。特别是信噪比的建模是本章的主要论点。第三章展示了彗星核可能光谱的模拟,这对于与真实光谱的比较和观测计划都很有用。Hapke的辐射转移模型用于反演所获取的数据以推断物理性质。第四章介绍了一种光谱建模方法。它包括关于仪器噪声的信息,允许分析模型的优良性,以及估计检索到的参数的误差。第五章介绍了深度撞击号探测器探测到的坦普尔1号和哈特利2号卫星的光谱分析及其扩展研究。第六章介绍了罗塞塔号在巡航阶段遇到的Lutetia小行星的光度分析。这项工作为分析罗塞塔的最终目标:彗星67 P/丘留莫夫-格拉西缅科铺平了道路。VIRTIS团队目前正在使用所介绍的工具来制作彗星上的作品,并推荐给读者。由于对彗星的完整分析超出了这项工作的范围,这里只显示了初步结果。
2015-03-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
Multiwavelength Observations of the Candidate Disintegrating sub-Mercury KIC 12557548b
我们提出了多波长测光,高角分辨率成像,和径向速度,独特的和混淆的解体低质量行星候选人KIC 12557548 b。我们的高角分辨率成像,其中包括天基HST/WFC 3观测的光学,和地基Keck/NIRC 2观测的K '波段,使我们能够排除背景和前景的候选人在角间距大于0.2角秒,是足够明亮的,负责我们与KIC 12557548的过境。Keck/HIRES的径向速度限制使我们能够排除轨道小于10年的KIC 12557548的低质量恒星伴星,并将候选行星的质量上限定为1.2木星质量;因此,我们的径向速度,高角度分辨率成像,和测光能够排除大多数凌日的假阳性解释。我们精确的多波长测光包括两个同时检测的过境KIC 12557548 b使用CFHT/WIRCam在2.15微米和开普勒空间望远镜在0.6微米,以及同时零检测的过境开普勒和HST/WFC 3在1.4微米。我们同时进行的HST/WFC 3和开普勒零点探测,没有提供在这些波长上存在根本不同的过境深度的证据。我们在近红外和开普勒在光学上同时进行的CFHT/WIRCam探测揭示了非常相似的过境深度(在~2.15微米处与~0.6微米处的过境深度的平均比率为:1.02 +/- 0.20)。这表明,如果我们观察到的凌日是由于从行星上以彗星状尾巴流出的单一尺寸粒子的散射,那么粒子的半径必须在0.5微米或更大,这将有利于KIC 12557548 b是…
2014-03-07 astro-ph.EP