Behavioral Characteristics and CO+CO2 Production Rates of Halley-Type Comets Observed by NEOWISE
从NEOWISE观测到的整个彗星数据集中,我们分析了11个不同的哈雷型彗星(HTC)的尘埃产生率,CO+CO2产生率和核大小。从以前的研究和多次彗星访问中排除HTC,我们总共有21次堆叠访问,其中13次是活跃的,8次我们计算了生产上限。我们确定了27 P、P/2006 HR 30、P/2012 NJ和C/2016 S1的核尺寸。分析了沙尘产生量与日心距、气体产生量与日心距的关系。我们的结论是,对于这个人口的HTC,日心距离从1.21 AU到2.66 AU,有没有显着的相关性尘埃生产和日心距离,也没有气体生产和日心距离。
2018-02-20 astro-ph.EP
Resonant Behavior of Comet Halley and the Orionid Stream
1 P/Halley彗星有一个独特的区别,那就是从公元前240年开始,几乎每一次经过近日点都有一套非常全面的观测记录,这有助于限制与其轨道演化有关的理论模型。许多以前的工作表明,在各种流星体流的演变中,平均运动共振起着积极的作用。在这里,我们看看各种共振,特别是与木星的1:6和2:13平均运动共振,如何影响彗星1 P/哈雷,从而增加流星体粒子被困在共振中的机会,导致在某些特定年份的流星爆发。哈雷彗星本身在公元前240年至公元1700年的2:13共振和公元前1404年至公元前690年的1:6共振中发生了振动,而流粒子可以分别在1:6和2:13共振中存活大约10,000年和1,000年的时间尺度。这决定了长期的动力学演化和流场结构,影响着猎户座爆发的发生。具体来说,我们能够将1436-1440年,1933-1938年和2006-2010年之间出现的增强流星现象与1:6共振和1916年和1993年的流星爆发与2:13共振相关联。古代和现代的观测记录与这些理论模拟在很大程度上一致。
2013-03-21 astro-ph.EP
A model for the common origin of Jupiter family and Halley type comets
利用对奥尔特云的数值模拟,解释了观测到的彗星族和哈雷型短周期彗星的轨道分布和数量。彗星的初始轨道近日点距离在5到36天文单位之间,并在行星、恒星和银河系的扰动下演化4.5 Gyr。这一过程导致了奥尔特云(我们将其定义为半长轴a>1000天文单位的区域)的形成,并导致了彗星体从奥尔特云返回到目前的行星区域。结果是一致的短周期彗星和其他观测到的彗星种群的动力学特征:近抛物线通量,半人马座,和高偏心率trans-Neptunian对象。为了达到这种与观测的一致性,模型要求彗星的数量与初始近日点距离的关系集中在外行星区域。此外,在目前的历元,内行星区(q<2.5天文单位)可观测彗星的平均物理寿命应该是彗星初始近日点距离的增函数。几乎所有观测到的哈雷型彗星和近一半的哈雷族彗星都来自奥尔特云,最初(4.5 Gyr前)来自外行星区域附近的轨道。在奥尔特云中的彗星也会返回半人马座(5<q<28 AU,a<1000 AU)和海王星附近的高离心率区域。这种在海王星附近具有近日点的天体很难发现,但是具有模型预测特征的半人马座天体(例如,大于60天文单位的大半长轴,或大于40度的大倾角)越来越多地被观测者发现。该模型预测,q<1.5天文单位区域内所有彗星的平均物理寿命都小于约200转。
2014-02-06 astro-ph.EP
Orbit determination just from historical observations? Test case: The comet of AD 760 is identified as 1P/Halley
最近的进展,在技术的关键仔细阅读的历史文本,现在可以应用到记录的前望远镜的天体观测-允许显着的进步,分析和解决过去的彗星轨道:我们通过解决彗星的轨道,在公元760年的历史观测,然后确定它与1 P/哈雷。在叙利亚语的《祖克宁编年史》(完成于公元775/776年)中,有一个详细的目击者记录,在公元760年描绘了一颗彗星,但还没有被纳入对它的轨道的研究中--单凭中国的报道还不能得出足够数量的日期位置。我们分析了叙利亚和中国的来源与定量天文使用的关键方法,我们也考虑了一些进一步的记录,从地中海和西亚地区。利用我们保守导出的定年位置,我们可以通过最小二乘拟合得到轨道根数,从而确定最佳拟合开普勒轨道解;非周期解和高偏心周期解的参数范围是一致的。近日点距离和倾角的允许参数范围足够小,可以识别1 P/Halley彗星。虽然1 P/Halley是唯一一颗彗星,其望远镜轨道与望远镜前的返回值(例如公元760年)有明显的联系,但我们的鉴定证实了从望远镜观测中回溯时间的说法-这里独立地基于历史数据。特别是,我们获得了精确的近日点时间(760年5月19.1 \pm 1.7)。彗星和太阳之间的下合像在先前公布的轨道上(760年5月31.9日)与我们的新轨道(6月1.8日)相比移动了大约一天,只有新的轨道与Zuqnin编年史报道的合之前的最后一次观测(6月1.0日)一致。我们还研究了彗星的亮度演变...
2021-07-15 astro-ph.EP
The Origin of Chaos in the Orbit of Comet 1P/Halley
根据Munoz-Gutierrez et al.(2015),彗星1 P/Halley的轨道是混沌的,其轨道周期的李雅普诺夫时间尺度非常小。在这项工作中,我们分析了哈雷轨道中的混沌起源和扰动的增长,以便更好地了解这个异常短的时间尺度。我们进行N体模拟模型哈雷的轨道在太阳系和测量相邻的轨道之间的分离。为了能够解释数值结果,我们使用半解析图来展示不同的增长模式,即线性,振荡或指数,以及这些模式之间的转换。我们发现哈雷轨道的李雅普诺夫时间尺度为300年的顺序,这是显着长于文献中以前的估计。这种差异可能是由于用于测量李雅普诺夫时间尺度的不同方法。一个令人惊讶的结果是,除了木星之外,与金星的相遇也有助于未来3000年的指数增长。最后,我们注意到一个有趣的应用程序的次线性,振荡的增长模式,通过太阳系移动的机构合奏。而在没有遇到第三个机构的合奏线性扩展的时间,积累弱遇到可以增加这种系统的寿命,由于振荡行为。
2016-06-22 astro-ph.EP
The significance of Halley's Comet in the Bayeux Tapestry
本文结合1066年英格兰王位继承危机背景与同时代彗星记载,考证贝叶挂毯中带尾天体为哈雷彗星,指出创作者出于政治目的将其与王权更迭事件关联,形成了独特叙事。
2025-11-17 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.hist-ph
The end states of long-period comets and the origin of Halley-type comets
我们分析了1850年至2014年期间发现的73颗老长周期彗星(轨道周期$200 < P < 1000$ yr)的样本,近日点距离为$q < 2.5$ au。我们克隆了观测到的彗星,并在木星区域添加了具有近日点的虚构LPC。我们考虑一个纯粹的动力学演化和一个物理动力学一个不同的物理寿命。只有在能量范围$0.01 < x < 0.04$ au $^{-1}$(或周期$125 < P < 1000$ yr)内,我们才能将计算出的具有$q < 1.3$ au的彗星的能量分布与观测到的彗星的能量分布相拟合,其中“能量”取为半长轴$a$的倒数,即$x \equiv 1/a$。最好的结果是获得约200-300转的物理寿命(对于一个彗星与标准$q = 1$ au)。我们发现,无论是一个纯粹的动力学演化,也不是一个物理动力学的可以重现的长尾较大的结合能($x \gsim 0.04$ au $^{-1}$),对应于大多数哈雷型彗星(HTC)和彗星家族彗星。我们的结论是,大多数HTCs不是最终状态的LPC的演变,但来自不同的来源,一个扁平的,我们确定的半人马座是分散到行星内部区域的跨海王星带。这些结果还表明,LPC和HTC之间的边界应位于能量$x \sim 0.04$ au $P \sim 125$($P \sim 125$ yr),而不是传统的经典边界在$P = 200$ yr。
2016-06-17 astro-ph.EP
Model for the Production of CO Cameron band emission in Comet 1P/Halley
假设CO2的光解离激发是CO(a3 pi)的主要产生过程,用CO Cameron带(a3 pi--> X1 Sigma+)的发射导出了彗星中CO2的丰度。1986年3月,国际紫外线探测器(IUE)在1 P/Halley彗星上观测到Cameron(1-0)带。本文建立了一个1 P/Halley彗星的化学-辐射耦合模型,用以评价CO(a3 pi)的各种产生和损失机制的重要性,并计算了不同观测日的Cameron带辐射强度。利用Richards等(1994)的EUVAC和Tobiska(2004)的SOLAR 2000两种不同的太阳EUV通量模型,以及不同的CO和CO2相对丰度,计算了彗星彗发中光子和光电子在产生a3 pi态CO分子中的作用。结果表明,在1 P/Halley彗星中,CO和CO_2的电子碰撞激发贡献了Cameron带辐射总强度的60- 70%,而CO_2的光解激发贡献很小(20- 30%)。因此,在彗星的CO和CO2的相对丰度是可比的,卡梅隆带发射主要是由电子碰撞激发的CO,而不是由光解激发的CO2如前所述。模型计算的Cameron波段1-0发射强度(40 R)与1986年3月13日使用EUVAC模型太阳通量观测到的IUE狭缝平均亮度(37 +/- 6 R)以及其他观测日一致。由于电子碰撞激发是主要的生产机制,卡梅隆发射可以用来推导光电子密度的内彗发,而不是CO2丰度。
2012-01-30 astro-ph.EP physics.space-ph
Multiple Outbursts of Halley-Type Comet 12P/Pons-Brooks
本文报告了哈雷型彗星 12P/Pons-Brooks 接近近日点时的光学观测,发现其从 4 au 起发生多次亮度变化达百倍的爆发,通过分析尘埃质量、动能等参数,认为爆发最可能源于非晶水冰结晶及超挥发气体释放。
2025-04-29 astro-ph.EP
The Evolving Photometric Lightcurve of Comet 1P/Halley's Coma During the 1985/86 Apparition
本文对1 P/Halley彗星1985/86年出现期间的光度光变曲线作了新的分析。作为由国际哈雷观察(IHW)协调的世界范围运动的一部分,在18个天文台的望远镜上获得了窄带测光。在提交给IHW的光度和偏振测量网络并进行基本还原后,我们计算了每个物种的生产率并创建了复合光变曲线。这些被用来测量视旋转周期(约7.35天),以及它的形状,在显灵期间如何随时间演变。由于哈雷的非主轴(复)旋转和相关的分量周期,光变曲线的形状系统地从双峰变化到三峰,每8-9周再回来。出乎意料的是,我们发现在这个间隔期间也发生了半个周期的相移,因此组成周期之间的实际拍频是这个间隔或16-18周的两倍。初步模拟表明,一个单一的来源可能会产生整个后近日点光变曲线的变化和相关的演变。视周期的详细演变在7.2和7.6天之间以非平滑的方式变化,这可能是由于会合效应和太阳照明与复杂旋转中的物体上的孤立源区域的相互作用的组合。需要同时再现这些特征中的每一个将提供非常强的额外约束哈雷的组件周期与其复杂的旋转。为了帮助这些和未来的分析,我们直接根据测量数据创建了一个合成光曲线。我们意外地发现了离子尾断开事件开始时间与彗星气体产生最小值的强烈相关性,这意味着脱气的减少是这些事件的另一个原因。
2015-06-17 astro-ph.EP
An Oort cloud origin of the Halley-type comets
哈雷型彗星(HTC)的起源是太阳系动力学演化的最后谜团之一。先前对它们起源的研究集中在两个源区:奥尔特云和散射盘。从前者,它一直难以再现的非各向同性,在所观察到的HTC的倾斜分布,而不调用一个多组件的奥尔特云模型和特定的衰落的彗星的倾斜偏斜。散射盘起源的情况更好,但需要比目前理论和观测所主张的质量大一个数量级。在这里,我们重温奥尔特云的起源,包括彗星褪色。我们的观测样本来自喷气推进实验室目录。我们只保留1950年以后发现和观测的彗星,但对观测完整性的最大近日点距离没有先验限制。然后,我们从数值上演化出从奥尔特云到巨行星领域的50万颗彗星,并跟踪它们近日点距离q<2.5 AU的近日点通道的数量,低于这一点,活动应该会大大增加。我们可以用一个形式为m^-k的幂律衰减函数同时很好地拟合HTC倾角和半长轴分布,其中m是q<2.5 AU的近日点通过次数,k是衰减指数。当k~1和观测样本的最大近日点距离为q~1.8AU时,我们匹配了倾角和半长轴分布。k值高于长周期彗星(LPC)的k值,k约为0.7。这种k的增加很可能是彗星表面过程的结果。我们认为HTC样本现在很可能是完整的q <1.8AU. We calculate that the steady-state number of active HTCs with diameter D>2.3km和q<1.8AU是100的顺序。
2014-02-10 astro-ph.EP
Comet 1P/Halley Completes 15 Orbits in 1,151 Years: Commensurability with the Solar System Quasi-Period and Evidence for Jupiter-Saturn Dynamical Coupling
本文研究哈雷彗星是否参与太阳系准周期T*,发现其轨道周期与T*的比值为15.004,证明木星和土星通过不同机制影响其轨道,且长期稳定性与轨道混沌不矛盾。
2026-05-13 astro-ph.EP
Modelling polarization properties of comet 1P/Halley using a mixture of compact and aggregate particles
最近,从“星尘”飞行任务获得的结果表明,81 P/Wild 2彗星的致密颗粒与聚集颗粒的总体比例为65:35(或13:7)(Burdham等人,2008年)。在目前的工作中,我们提出了一个模型,认为彗星尘埃作为一个混合物的紧凑和聚合颗粒,与硅酸盐和有机物的组成。我们把致密颗粒看作球形颗粒,把聚集体看作具有一定尺寸分布的BCCA和BAM 2聚集体。为了模拟彗星1 P/ Halley,采用幂律尺寸分布n(a)= a^{-2.6},对于致密颗粒和聚集颗粒。我们采用BAM 2和BCCA聚集体的混合物,其具有约0.20 $μm$和1 $μm$的下限和上限截止尺寸。我们还采取了一个混合物的扁长,球形和扁球形紧凑的颗粒与轴比(E)从0.8至1.2,其中的下限和上限的截止尺寸约0.1 $μm$和10 $μm$。使用T矩阵程序,生成了平均模拟偏振曲线,它能最好地拟合在四个波长处的观测偏振数据:$λ$ = 0.365 $μm$,0.485 $μm$,0.670 $μm$和0.684 $μm$ .从本建模中出现的骨料的合适混合百分比对应于50%BAM 2和50%BCCA颗粒,并且硅酸盐与有机物的混合百分比对应于78%硅酸盐和22%有机物,以体积计。本模型成功地再现了观测到的偏振数据,特别是负分支,更有效地相比,在过去所做的其他工作。研究发现,在这些聚集体中,BAM 2聚集体起着决定负极化分支交叉角和深度…
2011-06-13 astro-ph.EP
Design of a low-thrust gravity-assisted rendezvous trajectory to Halley's comet
本研究针对哈雷彗星逆行轨道与高倾角挑战,提出结合引力辅助机动与电推进弧段的低推力交会轨道设计策略,以在限制转移时长的同时最大化有效载荷质量,并给出多个概念验证方案。
2025-03-07 astro-ph.EP astro-ph.IM math.DS
A D/H Ratio Consistent with Earth's Water in Halley-type Comet 12P from ALMA HDO Mapping
本研究利用 ALMA 对哈雷型彗星 12P 的 HDO 测绘,测得彗发水 D/H 比为 (1.71±0.44)×10⁻⁴,与地球海洋水一致,暗示奥尔特云水冰与地球水可能同源。
2025-08-08 astro-ph.EP
Chaotic dynamics around cometary nuclei
我们应用广义开普勒映射理论来描述彗星核周围的定性混沌动力学,基于可访问的观测数据,其核有据可查,类似哑铃的彗星。估计了核周围混沌区的大小和混沌区内运动的李雅普诺夫时间。在1 P/哈雷彗星的例子中,环核混沌区似乎吞没了希尔球的一个重要部分,至少对于中等到高偏心率的轨道来说是这样。
2017-10-27 astro-ph.EP nlin.CD
Comet dust as a mixture of aggregates and solid particles: model consistent with ground-based and space-mission results
最成功的彗星尘埃模型将彗星颗粒描述为亚微米颗粒的聚集体。它定性地解释了彗星亮度和偏振的光谱和角度变化,并与{ \it in situ}为彗星1 P/Halley获得的彗星尘埃的热红外数据和成分一致。然而,它遇到了一些困难,在提供一个定量的适合的观测数据。在这里,我们提出了一个模型,认为彗星尘埃的混合物的聚集体和紧凑的颗粒。该模型基于乔托和星尘任务的发现,即彗星尘埃中存在聚集体(主要由有机物、硅酸盐和碳组成)和固体硅酸盐颗粒。我们模拟聚集体{ \bf弹道导弹集群聚集体(BCCA)}和紧凑的颗粒作为多分散球体与一些分布的纵横比。这些粒子遵循幂律尺寸分布,其幂为-3,接近于在对星尘号返回的样品进行研究时获得的彗星尘埃{ \it in situ}的结果,以及彗星地面观测的结果。该模型提供了一个很好的拟合角极化曲线。它还再现了偏振的正光谱梯度、尘埃的红色和{ \bf}的低偏振度。它也有一个紧密的蓬松颗粒的比例接近一个发现{ \it原位}为彗星1 P/哈雷}和硅酸盐的质量比碳质材料等于1,这是根据乔托任务发现的哈雷尘埃的元素丰度。
2009-10-25 astro-ph.EP
Future evolution of 12P and other Halley-type comets in near-polar orbits
本研究通过三种数值方法分析6颗近极轨道哈雷型彗星未来10万年的动力学演化,明确了不同彗星的掠日、轨道翻转概率及轨道稳定性差异,揭示了古在共振的作用并完成彗星混沌程度排序。
2025-03-22 astro-ph.EP
The Great January Comet of 1910 (C/1910 A1): A Key Opportunity Missed by New Zealand Astronomers
University of Southern Queensland(南昆士兰大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
本文研究20世纪大彗星C/1910 A1,通过检索新西兰历史记录与媒体,对比其与1P/Halley彗星的观测情况,发现新西兰对该彗星观测极少,是一次错失的关键机遇。
2025-11-16 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.hist-ph
Preparing for the 2061 return of Halley's comet -- A rendezvous mission with an innovative imaging system
本文提出一项哈雷彗星交会任务,利用巨行星引力辅助在2040年前发射,于水升华开始前抵达彗星并伴飞至2061年近日点,同时设计100°超大视场成像系统以追踪彗核喷出物轨迹,深化对彗星活动的理解。
2025-02-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
Dynamical evolution and end states of active and inactive Centaurs
我们数值研究的动态演化的观察样本的活跃和不活跃的半人马座和克隆,达到土星的土星区域。我们的目的是比较活跃和不活跃的半人马座之间的演变,他们的最终状态和他们的转移到木星家族彗星和哈雷型彗星。我们发现,不活跃的半人马座的中位寿命是活跃的半人马座的两倍,这表明活动与该地区的停留时间有关。这一观点得到了以下观测结果的支持:高倾角和逆行的半人马座(相对于木星$T_J < 2$的Tisserand参数)具有最长的中位动力学寿命($=1.37 \times 10^6$ yr),但都不活跃。我们还发现,近日点距离的一些活跃的,彗星般的半人马座经历了几个天文单位在最近的过去($\sim 10^2-10^3$年)急剧下降,而这样的下降没有发现在不活跃的半人马座。不活跃的半人马座有$T_J \lsim 2.5$通常会演化成哈雷型彗星,而不活跃的半人马座有$T_J \gsim 2.5$和活跃的半人马座(也有$T_J \gsim 2.5$)几乎总是演化成木星族彗星,很少演化成哈雷型彗星。不活跃的半人马座也更倾向于成为掠日星,不活跃和活跃的半人马座在进化过程中通过不同的平均运动共振(通常与木星)。
2018-05-15 astro-ph.EP
Double Gravity-Assist Rendezvous Trajectory to Halley's Comet Using Deep-Space Low Thrust
Khalifa University of Science and Technology(哈利法科学技术大学);Sapienza Università di Roma(罗马大学);University of Naples "Parthenope"(那不勒斯帕提诺佩大学);University of Padova(帕多瓦大学);INAF, Istituto Nazionale di Astrofisica(意大利国家天体物理研究所)
本文提出一种结合木星、土星双引力辅助与深空低推力的哈雷彗星交会轨道策略,利用成熟技术实现低发射成本与高效设计,规划了2061年哈雷彗星探测的可行交会方案。
2026-09-03 astro-ph.EP astro-ph.IM math-ph
Coupling the non-gravitational forces and Modified Newton Dynamics for cometary orbits
在最近的工作(Milgrom 2009,Blanchet & Novak 2011)中,作者表明,修正牛顿动力学(MOND)对太阳系中具有大半长轴的行星(气态行星)具有不可忽略的长期扰动效应。一些彗星也有一个非常偏心的轨道,有一个大的半长轴(哈雷族彗星),在低加速状态下远离太阳(超过15 AU),在那里它们会受到MOND扰动。它们也非常接近太阳(小于3天文单位),并受到其核心冰升华的影响,引发所谓的非引力。本文的主要目的是研究MOND摄动对三颗不同轨道根数的彗星(2 P/Encke,1 P/Halley和153 P/Ikeya-Zhang)的影响,并与非引力摄动进行比较。它的动机是这样一个事实,即当拟合一个彗星的释气模型,我们必须考虑到所有的小扰动效应,以避免吸收这些影响到非引力参数。否则,我们可能会得出一个完全错误的释气估计。对于这项工作,我们使用六种不同形式的MOND函数和计算长期变化的轨道要素由于MOND和非引力摄动。我们发现,对于具有大的半长轴的彗星,MONDian效应与非引力摄动相比是不可忽略的。
2015-02-11 astro-ph.EP
Rotational Temperature Modeling of the Swan $Δν= 0$ Band Sequence in Comet 122P/de~Vico
我们模拟了1995年3月10日和1995年4月10日麦克唐纳天文台的2.7米哈兰J.史密斯望远镜和图尔库德摄谱仪在122 P/de Vico彗星光谱中观测到的C $_2$ $\mathrm{d} ^3Π_g - \mathrm{a} ^3Π_u$(Swan)$Δν= 0$序列。在R= $λ/Δλ$ = 60,000时,使用的数据跨越4986- 5169 nm。我们使用PGOPHER分子光谱模型来生成和拟合具有一个和两个旋转温度的d $^3Π_g$的合成光谱。我们发现,激发态有两个组件的旋转温度,类似于哈雷彗星。模拟的光谱是足够高的质量,局部扰动是重要的,包括。将大扰动b $^3Σ_g^-(ν=10)$加入到我们的拟合中,并发现了其分子常数的一些新的估计。
2018-09-20 astro-ph.EP
Cometary Chemistry and the Origin of Icy Solar System Bodies, the view after Rosetta
对彗星化学的现场研究始于乔托任务在1 P/哈雷彗星上的测量,发现了昏迷中存在复杂的有机物。新的望远镜和空间任务提供了详细的远程和现场测量彗星挥发物的组成。最近,对67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星的罗塞塔任务使彗星中已知的母体物种数量和同位素比率数量增加了一倍多。在66个母种中,有39个也在前恒星云和原恒星云中被发现,这使得彗星冰与前恒星物质的相似性非常有趣。大多数同位素比率是非太阳的。不同彗星间水中D/H的变化表明彗星形成的原行星盘范围很大。所有这些结果都指向一个未凝结的原行星盘,彗星在那里接收了它们的物质。这种多样的起源与太阳形成对比,太阳从大部分坍缩的云中获得物质。在~(67)P的彗发中检测到N_2和Ar,并发现极易挥发的S_2,表明彗星的形成温度较低,为20-30 K。用~(67)P测量的氙同位素比值可以解释地球大气中氙的来源问题。虽然我们可以排除彗星作为大量陆地水的来源,因为它们通常具有较高的D/H,但地球大气中的惰性气体与彗星的输送是相容的。这意味着彗星释放的有机物数量可能非常可观。
2019-08-12 astro-ph.EP
Viscous-like Interaction of the Solar Wind with the Plasma Tail of Comet Swift-Tuttle
我们比较的粘性相互作用的太阳风与彗星的等离子体尾部的数值模拟的结果,H2O+离子的速度在彗星斯威夫特-塔特尔的尾巴确定通过光谱,地面观测。我们的目的是约束的粘性相互作用模型中的基本参数的值:有效的雷诺数的流量和种间耦合的时间尺度。我们发现,在我们的模拟中的流动迅速演变从一个任意的初始条件的准稳态,有一个很好的协议之间的模拟尾部速度的H2O+离子和运动学从观察。我们的模型的基准情况下,其特征在于由一个低的有效雷诺数(Re \approx 20和选择的基础上比较,在哈雷彗星的等离子体流的原位测量,产生一个很好的适合所观察到的运动学。考虑到模型和观测之间的一致性,没有特别的假设,我们相信,这一结果表明,粘性动量传输可能在太阳风和彗星等离子体环境的相互作用中发挥重要作用。
2009-11-25 astro-ph.EP
Comet 21P/Giacobini-Zinner: Water Production Activity over 20 Years with SOHO/SWAN
1985年,21 P/Giacobini-Zinner彗星是第一颗被国际彗星探测器(ICE)探测到的彗星,比1986年的哈雷彗星探测器早了几个月。ICE最初是ISEE-3卫星,设计用于地球附近的磁层测量,并通过月球重力辅助转向穿过彗星的等离子体尾部。这颗彗星在1998年,2005年,2012年和2018年的最后四次出现期间被太阳和日光层观测卫星上的全天空氢莱曼α太阳风各向异性(SWAN)相机观测到。本文比较了Combi等人(2011年)发表的1998年和2005年氢图像计算的产水率,以及2012年和2018年的新观测结果。与一些随着时间推移而褪色的彗星不同,除了2012年的结果中看到的两次爆发外,彗星21 P的活动水平并没有随着时间的推移而发生一致的变化。对所有四次出现的近日点前的产水率与日心距离进行幂律拟合,得到的结果为3.75 x 10^28 x r^-0.28+/-0.4,而对近日点后的产水率,扣除2012年以爆发为主的数据,得到的结果为4.15 x 10^28 x r^-10.2+/-0.9。产生率以s^-1为单位,日心距离以AU为单位。
2021-02-02 astro-ph.EP
Elemental and molecular abundances in comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
彗星被认为是可以进行实地探测的最原始和未经加工的太阳系天体。研究它们的分子和元素组成将我们带回到太阳系的早期,甚至可能更远。在这项工作中,我们推导出的主要挥发性物种在彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko,欧洲航天局的罗塞塔任务的目标的批量丰度。其依据是在近日点附近的一个适当的高释气期内,用罗塞塔轨道器上的ROSINA仪器套件获得的测量结果。结果与发表在文献中的气体和粉尘成分测量相结合。这提供了67 P/Churyumov-Gerasimenko核中存在的主要元素的综合清单。与1986年欧洲航天局的乔托号宇宙飞船访问过的1 P/哈雷彗星类似,67 P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星也显示出接近太阳的氧和碳丰度,而氢和氮与太阳相比已经耗尽。尽管如此,其挥发分的程度仍低于包括陨石和地球在内的太阳系内天体。这支持了彗星是我们太阳系中最原始的天体之一的观点。
2019-08-12 astro-ph.EP
Origin and Evolution of Short-Period Comets
彗星是从外海王星区域(柯伊伯带及更远)进入内太阳系的冰冷物体,在那里它们被太阳辐射加热,并由于水冰的升华而变得活跃。在这里,我们进行端到端的模拟,其中彗星水库形成于早期的太阳系和演变超过4.5 Gyr。行星9(P9)的引力效应,假设在一个很宽的轨道上围绕太阳,包括在我们的一些模拟中。不同的模型被认为是彗星是活跃的,包括一个简单的假设,彗星保持活跃的Np(q)近日点通道与近日点距离q<2.5 au。在我们的模型中产生的活跃彗星的轨道分布和数量进行了比较的意见。黄道彗星(EC)的轨道分布在Np(2.5)=500和没有P9的模型中得到了很好的再现。在P9中,模型EC的倾斜分布比观测到的更宽。我们发现,已知的哈雷型彗星(HTCs)有一个几乎各向同性的倾角分布(只有轻微的偏好,轨道)。在我们的模型中,HTC似乎是返回奥尔特云彗星(OCC)的轨道周期较短的人口的延伸。随着Np的增加,模型HTC的倾角分布变得更宽,但现有的观测数据不足以从轨道拟合中约束Np。需要Np(2.5)>1000以获得与观测一致的大活性HTC的稳态布居。相反,为了拟合回归到新OCC的比率,我们的模型意味着Np(2.5)<10,这可能是因为检测到的长周期彗星比观测到的HTC更小,更容易破坏。
2017-06-22 astro-ph.EP
The Dust Mantle of Comet 9P/Tempel 1: Dynamical Constraints on Physical Properties
从彗星喷出的尘埃粒子的轨迹受太阳辐射压的影响,它是辐射压截面与质量之比的函数。因此,对辐射压力引起的粒子轨道演化的研究揭示了彗星核表面尘埃的物理性质。在美国宇航局的深度撞击任务过程中,喷出物羽流在辐射压力的影响下演变。从羽流的演化和形状,我们成功地获得了$β\approx 0.4$,其中$β$是辐射压力与太阳重力的比值。考虑到$β\approx 0.4$以及高色温和小硅酸盐特征强度的观测限制,从彗星9 P/坦普尔1号表面喷射出的尘埃颗粒可能是尺寸为$\approx 20\,μ$ m(质量为$\sim 10^{-8}$ \,g)的致密尘埃聚集体。这与从现场测量和理论考虑中推断的1 P/哈雷彗星($\sim 10μ$ m)表面的主要尘埃相当。由于这种带有$β\approx 0.4$的尘埃聚集体必须在表面上抵抗由于冰升华而产生的喷流,因此核中冰的温度必须保持在145 K以下,这比由太阳辐射和热发射确定的平衡温度低得多。这些事实表明,9 P/坦普尔1有一个尘埃地幔组成的$20\,μ$ m大小的尘埃聚集体具有低的热导率$\sim 1 \, {\rm erg\, cm}^{-1} \, {\rm K}^{-1}\,{\rm s}^{-1}$。
2012-12-04 astro-ph.EP
Formation of cometary O$_{2}$ ice and related ice species on grain surfaces in the midplane of the pre-Solar nebula
[摘要]在1 P/哈雷彗星和67 P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星的彗发中检测到相对于H $_{2}$ O冰为1-10%的O $_{2}$冰,这促使人们试图解释高O $_{2}$冰丰度的起源。最近对原行星盘中平面外部较冷区域的化学建模表明,O $_{2}$冰的产生与彗星中测量到的相同。一个更新的化学动力学代码在这里使用前太阳星云中平面条件下的化学演变。试验了四种不同的化学启动条件,以及各种化学参数的影响。参数空间研究揭示了O $_{2}$冰的最佳生产点,其丰度与67 P和1 P中的丰度相匹配,O $_{3}$和H $_{2}$ O $_{2}$冰的丰度与67 P中的丰度相匹配。这意味着在前太阳星云的120-150 AU的径向区域内,O $_{2}$可能是通过颗粒表面的冰化学原位产生的。然而,很明显的是,化学对假定的化学参数(例如,结合能、激活势垒宽度和量子隧穿势垒)具有高度的敏感性。因此,因为更可能的情况下,以锁定在O $_{2}$中的元素氧的百分比开始,也再现了早期阶段67 P中O $_{2}$冰的丰度,这支持了以前的建议,即彗星O $_{2}$冰可能具有原始起源。
2018-08-09 astro-ph.EP
The Crucial Role of Ground- and Space-Based Remote Sensing Studies of Cometary Volatiles in the Next Decade (2023-2032)
对彗星的研究为了解太阳系的诞生、婴儿期和随后的历史提供了一个独特的窗口。有强有力的证据表明,彗星合并了原始的星际物质以及处理过的星云物质,这为了解行星形成时太阳星云的组成和主要条件提供了线索。动态的新奥尔特云彗星拥有原始冰,这些冰已经从太阳储存了数千个天文单位,并且自从它们在大约4.5 Gyr前就位以来遭受了最小的热或辐射处理。周期性的、更动态演化的彗星,如哈雷型彗星和哈雷族彗星,揭示了在一系列日心距离上生活的影响,包括近日点进入太阳系内部。系统地描述这些天体的原生冰成分中的信息对于理解太阳系的形成和演化、类地行星上有机物质和水的存在、其他恒星周围原行星盘中的化学物质以及星际闯入者(如2 I/Borisov)的性质至关重要。虽然彗星会合和样品返回飞行任务可以提供对少数短周期彗星特性的显著了解,但只有遥感观测才能提供进行群体级彗星研究所需的空中能力,同时对单个彗星所能揭示的具有挑战性的科学保持敏感。在这里,我们报告了地面和太空彗星挥发物遥感的最新技术,回顾了过去十年的显着进展,阐明了地面和太空工作将解决的紧迫问题未来十年,并倡导实现这些愿望所需的技术和资源。
2020-07-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
Dust Emission and Dynamics
该研究梳理了彗星尘埃发射与动力学领域的进展,介绍了航天器探测带来的新认知,指出了尘埃脱离机制、演化过程及遥感反演等待解决问题。
2024-07-10 astro-ph.EP
Comparing the dynamics of Jupiter-family Comets and comet-like fireballs
本文通过比较646条火流星轨道与661条木星族彗星轨道在万年尺度上的动力学演化,发现大多数真实JFC因频繁与木星交会而混沌不稳定,而79-92%的“类JFC”火流星动力学行为与真实JFC不同,仅1-5%相似,并揭示部分近地JFC可能源自主带。
2024-09-30 astro-ph.EP