Interpretation through experimental simulations of phase functions revealed by Rosetta in 67P dust coma
内容：罗塞塔号航天器上搭载的OSIRIS相机在67 P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星（67 P）的彗发内测量的尘埃亮度相位曲线呈现出一个显著的U形。目的：我们的目标是比较这些相位曲线与那些暂时模拟灰尘样品，以评估可能导致这种形状的关键灰尘属性。研究方法：在实验室和微重力条件下，用PROGRA 2仪器对可能代表彗星尘埃颗粒的不同物理性质和组成的样品进行了光散射测量。结果如下：我们发现，最近开发的一系列行星际尘埃类似物的亮度相位曲线（以适应内部黄道云的偏振特性及其随日心距离的变化）是相当的67 P。粉尘的关键特性似乎与成分和孔隙度有关。结论：我们的结论是，67 P的亮度相位曲线的形状必须与存在大量的有机化合物（至少50%的质量）和蓬松的聚集体（10至200微米的尺寸范围）。我们还确认了这颗彗星家族的尘埃颗粒和内部黄道带云内的颗粒之间的相似性。
2019-07-09 astro-ph.EP
H$_2$O and O$_2$ Absorption in the Coma of Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko Measured by the Alice Far-Ultraviolet Spectrograph on Rosetta
我们已经检测到H $_2$ O和O $_2$的吸收对远紫外连续的恒星位于视线附近的彗星67 P/丘留莫夫-格拉西缅科的核使用的爱丽丝成像光谱仪。这些恒星脉冲发生在$ρ=4$-20 km的碰撞参量和从$R_h=-1.8$到2.3 AU的日心距离范围内（负值表示近日点前的观测）。测得的H $_2$ O柱密度与VIRTIS-H测得的几乎同期值一致。O $_2$的清晰检测独立地证实了ROSINA质谱仪的初始检测;然而，从恒星光谱中得出的O $_2$ /H $_2$ O的相对丰度（11%-68%，中值为25%）远远大于ROSINA发现的公布值。这种差异的原因尚不清楚，但可能与ROSINA在航天器位置测量数密度有关，而Alice沿着通过核附近的视线测量柱密度。
2017-06-06 astro-ph.EP
Comet 67P outbursts and quiescent coma at 1.3 AU from the Sun: dust properties from Rosetta/VIRTIS-H observations
我们提出了2-5 $μ$ m光谱观测67 P/Churyumov-Gerasimenko的尘埃彗发获得的VIRTIS-H仪器在罗塞塔在两个爆发期间，发生在2015年9月13日13.6小时UT和9月14日18.8小时UT在1.3 AU从太阳。在爆发前测量的散射和热特性是中等活动彗星测量值的平均值。色温过高（或过热因子）可以归因于由吸收材料组成的亚微米尺寸的颗粒或多孔分形状聚集体，例如罗塞塔原位尘埃仪器收集的那些聚集体。粉尘粒度分布的幂律指数在2-3之间。与爆发相关的红外辐射的突然增加与色温的大幅增加（从300 K到高达630 K）和2-2.5 $μ$ m处的尘埃颜色从红色到蓝色的变化相关，揭示了爆发物质中存在非常小的颗粒（$\leq$ 100 nm）。此外，测得的大的热辐射剂量（$\sim$ 0.7）表明在喷出物中的明亮的颗粒，这可能是硅质颗粒，这意味着碳质材料的热降解，或冰颗粒。水冰的3- $μ$ m吸收带在爆发期间获得的光谱中没有检测到，而在发射中观察到3.4 $μ$ m附近的有机化合物的特征。H $_2$ O 2.7- $μ$ m和CO $_2$ 4.3- $μ$ m振动带在爆发过程中没有表现出任何增强。
2017-08-01 astro-ph.EP
Measurements of the electrostatic potential of Rosetta at comet 67P
利用朗缪尔探测器（RPC-IAN）和离子成分分析仪（RPC-ICA）测量了Rosetta号航天器在67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星内彗发停留期间的空间电位（Vs/c），并对测量结果进行了比较。Vs/c主要是负的，由彗发光电子的高温（~5-10 eV）驱动。负Vs/c的幅度跟踪日心，cometocentric，季节性和昼夜变化彗星释气，与生产或内cometocentric距离的航天器是观测到的等离子体的主要来源。由于分别安装在2.2米和1.6米长的吊杆上的两个探测器通常位于航天器的势场内部，因此航天器只能获得全部Vs/c的一部分。与ICA收集到的正离子最小能量相比，我们发现两种仪器之间有很强的相关性，其中由ICA收集到的Vs/c的分数在0.7和1之间变化。我们还发现ICA能量偏移为13.7 eV（95% CI：[12.5，15.0]）。还观察到仪器之间的相关性差的许多情况，主要是当局部离子产生较弱且加速离子占主导地位时，或者在Vs/c动态范围较低且因此信噪比较低的安静期期间。
2017-08-29 astro-ph.EP physics.space-ph
FUV Spectral Signatures of Molecules and the Evolution of the Gaseous Coma of Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
在2014年8月至2016年9月的整个护航阶段，罗塞塔号上的爱丽丝远紫外成像光谱仪观测了67 P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星彗发内原子和分子物质的发射。最初的观测表明，靠近表面的氢原子和氧原子的发射是由高能电子碰撞分解H2O产生的。在着陆器Philae于2014年11月12日交付之后，Rosetta的轨道转移到近终结者轨道，允许对阴影核观察这些排放，以及成分的异质性，使我们能够识别H2O，CO2和O2的解离电子碰撞激发的独特光谱特征。CO排放被发现是由于电子和光激发过程。因此，我们能够，从远紫外光谱，定性研究的演变的主要分子组成的气体昏迷从开始到结束的护送阶段。我们的研究结果表明，H2O和CO2的近日点，H2O占主导地位之前和CO2占主导地位之后，不对称的放气，从现场和其他遥感仪器的罗塞塔的结果一致。
2017-11-20 astro-ph.EP
Limitations in the determination of surface emission distributions on comets through modelling of observational data -- A case study based on Rosetta observations
欧洲航天局（ESA）的罗塞塔任务已经返回了67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星内部气体昏迷测量的大量数据集。这些测量结果已被不同的小组用来确定原子核表面的气体源分布。已经发现的解决方案彼此之间存在很大差异，并说明了这个问题的退化。这是这项工作的目的，探索目前的气体模型的局限性，在连接的彗发测量的表面。特别是，我们讨论了罗塞塔的ROSINA/COPS，VIRTIS和MIRO仪器的灵敏度，以区分巨大不同的空间分布的气体排放从表面。我们已经应用了最先进的3D DSMC气体动力学代码来模拟不同模型的内部气体彗发，这些模型在包含冰的表面的分数和不同大小的活动补丁中有所不同。这些不同的分布导致射流相互作用的动力学行为不同。我们发现ROSINA/COPS测量本身无法检测到我们模型中的差异。虽然ROSINA/COPS测量对限制气体排放的区域不均匀性很重要，但它们本身无法确定气体源的表面排放分布，空间精度超过几百米（400米）。因此，任何适合ROSINA/COPS测量的解都是从根本上退化的，无论是通过正向模型还是反向模型。只有其他具有互补测量的仪器才有可能提升这种简并性，正如我们在这里展示的VIRTIS和MIRO。最后，作为一个副产品，我们已经探讨了我们的活动分布在表面的横向流动，可能是负责一些观察到的风成特征的影响。
2020-04-27 astro-ph.EP physics.flu-dyn physics.space-ph
Ultraviolet Observations of Coronal Mass Ejection Impact on Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko by Rosetta Alice
欧洲航天局罗塞塔号航天器上的爱丽丝紫外线摄谱仪对67 P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星在其围绕太阳的轨道上进行了两年多的观测。2015年10月，也就是近日点两个月后，爱丽丝号的观测显示彗星的Ly- $β$、O I 1304、O I 1356和C I 1657 $Å$的原子发射大幅增加，最初似乎表明气体爆发。然而，罗塞塔等离子体联合会的仪器显示，在彗星上发生了日冕物质抛射（CME）撞击，与排放增加同时发生，这表明CME撞击可能是排放增加的原因。半禁O I 1356 $Å$发射多重峰的存在表明彗发的解离电子碰撞发射显著增加，表明CME碰撞期间电子数发生变化。离解电子碰撞的增加可能是CME与~（67）P彗发相互作用的结果，也可能是CME到达时发生的爆发。在此期间所观察到的解离电子碰撞发射被用来表征在CME到达期间的两个峰值的彗发的O2含量。CME和紫外辐射亮度之间的关系的机制还没有得到很好的约束，但我们提出了几个假设来解释相关性。
2018-06-25 astro-ph.EP
Evolution of CO$_2$, CH$_4$, and OCS abundances relative to H$_2$O in the coma of comet 67P around perihelion from Rosetta/VIRTIS-H observations
2015年7月至9月对67 P/Churyumov-Gerasimenko的彗发进行了红外观测，即，近日点附近（2015年8月13日），使用罗塞塔号上VIRTIS仪器的高分辨率通道。本文分析了在距彗星中心2.7-5公里的观测范围内，用临边探测法探测到的H $_2$ O、CO $_2$、$^{13}$ CO $_2$、OCS和CH $_4$的荧光发射谱线。测量是从被照亮的南半球取样放气，如H $_2$ O和CO $_2$光栅图所示，其显示各向异性分布，沿投影旋转轴对齐。近日点后6天，观测到产水量突然增加。同时，CO $_2$、CH $_4$和OCS相对于水的丰度增加了2倍，分别达到32%、0.47%和0.18%的平均值，平均后近日点数据。我们解释这些变化是由于挥发性差的表面层的侵蚀。持续的灰尘消融由于水冰的升华保持挥发物丰富的层附近的表面，直到至少所考虑的期间结束，预期为低热惯性表面层。测量到的CO $_2$的大丰度应该代表了67 P核的原始组成，并表明67 P是一颗富含CO $_2$的彗星。与在北半球测得的丰度比比较表明，季节在彗星释气中起着重要作用。低CO $_2$ /H $_2$ O值测量以上的照明北半球不是原来的，但最上层的脱挥发分的结果。
2016-09-23 astro-ph.EP
The source of electrons at comet 67P
利用罗塞塔数据和三维碰撞模型，发现电子碰撞电离是67P彗星远离近日点时的主要电子来源，且二次电子在弱排气彗星中占主导。
2023-06-22 astro-ph.EP physics.space-ph
Results from the Worldwide Coma Morphology Campaign for Comet ISON (C/2012 S1)
我们提出了彗星C/2012 S1（ISON），这是有组织的，涉及专业和业余观察员的全球昏迷形态运动的结果。作为对这场运动的回应，从近20多个团体收集了数百张图像。图像主要是在连续体中拍摄的，这有助于描述ISON彗星彗发中尘埃的行为。该活动收到了2013年1月12日至11月22日（日心距离从5.1天文单位减少到0.35天文单位的间隔）的图像，从而可以监测伊森彗星近日点前一段期间彗发形态的长期演变。数据是由分布在世界各地的观测者提供的，因此在11月ISON彗星最亮的时候，其时间覆盖范围特别好，但由于太阳的伸长很小，从任何一个位置都很有限。我们分析了2013年上半年在ISON彗星中观察到的西北向阳连续彗发特征，发现它可能至少从2月到5月存在，并且没有显示出昼夜时间尺度的变化。从这些图像中，我们将颗粒速度限制在~10 m/s，并且我们发现颗粒在与尘埃尾部合并之前在向日侧停留了2-4周。我们提出了从2013年9月到11月中旬缺乏连续昏迷特征的理由，确定如果2013年上半年的特征存在，它可能太小而无法被清楚地检测到。我们还分析了11月12日爆发后观察到的连续彗发形态，并将连续体中新特征的首次出现限制在11月13.99 UT之后。
2015-11-24 astro-ph.EP
Phase angle dependency of the dust cross section in a cometary coma
本文利用Rosetta/OSIRIS观测与数值模型研究67P彗发尘埃柱面积密度的相位角依赖，发现其主要由表面活动分布决定，反演粒子散射性质时必须去偏置。
2024-05-10 astro-ph.EP
Dust Environment Modelling of Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
尘埃是彗星彗发的一个重要组成部分;对尘埃的分析是欧空局罗塞塔67 P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星（C-G）飞行任务的主要目标之一。罗塞塔号上的几台仪器致力于研究彗星昏迷中尘埃的各个方面，所有这些都需要一定程度的尘埃暴露才能实现目标。与此同时，尘埃颗粒的撞击可能对航天器构成危险。为了协调尘埃收集仪器和航天器安全的要求，甚至在罗塞塔到达之前，就需要评估昏迷中的尘埃环境。本文介绍了67 P/C-G尘埃彗发的模拟现状，并预测了彗发中尘埃的速度和通量，尘埃对航天器沿样品轨道的注量，以及彗发中的辐射环境。当观测揭示了更多的彗发细节时，模型将需要改进。本文概述了67 P/C-G的天文观测资料，并在可能的情况下，从这些资料中导出了模型参数。对于67 P/C-G尚未测量的量，我们使用其他彗星的测量值。最重要和最有争议的参数之一是尘埃质量分布。本文总结了1986年在1 P/Halley彗星上进行的现场测量所得到的质量分布函数。对于67 P/C-G，目前只能通过分析天文图像来限制质量分布。我们发现，从这样的分析结果是目前相当异构，我们确定需要找到一个模型，是调和与所有可用的观察。
2010-01-18 astro-ph.EP
The Surface Distributions of the Production of the Major Volatile Species, H2O, CO2, CO and O2, from the Nucleus of Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko throughout the Rosetta Mission as Measured by the ROSINA Double Focusing Mass Spectrometer
罗塞塔轨道飞行器离子和中性分析光谱仪（ROSINA）成套仪器在67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星附近两年多的罗塞塔飞行任务作业期间一直在运行。它测量了整个彗星大气层（或称彗发）的气体密度和成分。在这里，我们提出了两年的测量值的四个主要挥发性物种的相对密度的彗星，水。CO2，CO和O2，由ROSINA子系统之一称为双聚焦质谱仪（DFMS）。绝对总气体密度由ROSINA的另一个子系统彗星压力传感器（COPS）提供。DFMS是一种非常高的质量分辨率和高灵敏度质谱仪，能够分辨原子质量单位的一小部分。我们已经分析了组合DFMS和COPS测量使用的反演方案的基础上，解决了潜在的表面活动的每个物种的分布作为彗星旋转，改变太阳光照，在短时间间隔内，作为彗星改变距离太阳和方向的自旋轴在很长的时间间隔。我们还使用来自反演方案的表面边界条件来模拟整个昏迷与我们的完全动力学直接模拟蒙特卡罗模型，并计算整个任务的四个主要物种的生产率。我们比较得出的生产率与修订后的遥感观测的可见光和红外热成像光谱仪（VIRTIS），以及从微波仪器的罗塞塔轨道器（MIRO）公布的意见。最后，我们使用的主要物种的表面生产的变化来计算总的质量损失的任务，并为不同的估计的灰尘/气体比，计算表面损失的变化超过核。
2019-09-04 astro-ph.EP
Distant activity of 67P/Churyumov-Gerasimenko in 2014: Ground-based results during the Rosetta pre-landing phase
2014年，随着欧空局罗塞塔任务接近、环绕并向67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星发送着陆器，一系列大型地面观测活动也随之而来。我们约束的总活动水平的彗星测光和光谱放置罗塞塔结果的背景下，了解彗星的彗发前近日点的大尺度结构。我们使用许多望远镜进行观测，但集中在智利的8米VLT和双子座南望远镜的结果。我们使用R波段成像来测量尘埃彗发对彗星亮度的贡献，并使用紫外可见光谱来寻找气体排放，主要是使用VLT/FORS。此外，我们在2014年底用Gemini-S/Flamingos 2在近红外波长（JHK）下对彗星进行了成像。我们发现这颗彗星在2014年初已经活跃在日心距离超过4 au的地方。总活动（用尘埃测量）的演变遵循了先前的预测。尽管进行了敏感的搜索，但没有发现气体排放。这颗彗星在不同轨道之间保持着相似的活动水平，从这个意义上说，它是可预测的，这意味着罗塞塔的结果与这颗彗星的典型行为相对应。气体的产生（至少对于CN）相对于近日点是高度不对称的，因为我们的上限低于在以前的轨道中在近日点后类似距离处测得的生产率。
2016-02-03 astro-ph.EP
The Morphological, Elastic, and Electric Properties of Dust Aggregates in Comets: A Close Look at COSIMA/Rosetta's Data on Dust in Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
欧空局罗塞塔轨道飞行器上的彗星二次离子质量分析仪（COSIMA）显示，67 P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星彗发中的尘埃颗粒是小颗粒的聚集体。我们研究了彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko彗发中尘埃聚集体的形态，弹性和电特性，使用COSIMA仪器拍摄的光学显微镜图像。COSIMA图像中的尘埃聚集体被很好地表示为分形，与罗塞塔号上MIDAS（显微成像尘埃分析系统）和GIADA（颗粒撞击分析仪和尘埃累积器）的形态数据相协调。COSIMA的图像，以及来自罗塞塔其他仪器如MIDAS和GIADA的数据，并不与太阳星云中$10~μ\mathrm{m}$大小的粒子的所谓雨出增长相矛盾。由COSIMA测量的尘埃聚集体的弹性和电性质表明，彗星尘埃的表面化学性质很好地代表了碳质物质，而不是硅酸盐或冰，与质谱一致，有机物质在一定程度上被太阳辐射覆盖，从各种彗星的光学和红外观测中推断。彗星尘埃在其母彗星的终结点处被强烈的电场静电蓬松是不可能的，除非尘埃的表面化学性质从电介质变成导体。我们的发现与我们目前对彗星形成和演化的理解并不冲突，彗星的形成和演化始于太阳星云中凝聚物的积累，随后是太阳系内部尘埃地幔的形成。
2020-01-06 astro-ph.EP
Cometary ion dynamics at a weakly outgassing comet
Imperial College London（帝国理工学院）；Lancaster University（兰卡斯特大学）；Aalto University（阿尔托大学）
研究Rosetta任务在弱出气条件下观测到的彗星离子动力学，发现电子冷却外逸层组织等离子体密度观测，解释了离子加速缺失和模型低估密度的问题。
2026-07-01 astro-ph.EP physics.space-ph
A comparison between the two lobes of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko based on D/H ratios in H2O measured with the Rosetta/ROSINA DFMS
彗星家族67 P/Churyumov-Gerasimenko的核心在欧洲航天局罗塞塔号航天器于2014年7月首次接近它时被发现是双叶形的。彗核的双叶结构引发了许多关于其形成方式的讨论，以及每个叶的组成如何与其他叶进行比较。在2014年至2016年为期两年的任务中，罗塞塔一直靠近67 P/Churyumov-Gerasimenko，原位研究其彗发和核。基于用Rosetta机载的ROSINA DFMS质谱仪对HDO和H2O进行的瓣特异性测量，可以比较来自两个瓣的水中的氘与氢的比率。没有观察到明显的差异，这表明两个瓣形成于同一区域，并且氘氢比均匀。
2019-07-16 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Sublimation of icy aggregates in the coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko detected with the OSIRIS cameras onboard Rosetta
从2014年3月开始，OSIRIS（光学、光谱和红外远程成像系统）相机开始使用广角相机（WAC）和窄角相机（NAC）拍摄彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko的彗核和彗发（气体和尘埃）的图像。自2014年7月以来进行的许多观测已被用于研究彗星尘埃喷流的形态，位置和时间变化。我们分析了2015年5月30日和31日南方春分后不久的尘埃监测观测，WAC位于日心距离Rh = 1.53 AU，在那里可以观察到喷流随核旋转。我们发现，作为喷流距离的函数的亮度下降比背景彗差陡得多，这是升华的第一个迹象。我们采用了一个模型的升华冰聚集体和研究的效果作为一个功能的聚集体的物理性质（组成和大小）。这篇文章的主要发现是，通过脏颗粒聚集体的升华（半径在5微米和50微米之间），我们能够完全再现距离核4公里以外的喷流的径向亮度分布。为了重现数据，我们需要分别注入8.5 x $10^{13}$和8.5 x $10^{10}$之间的聚集体，a = 5微米和50微米，或者初始质量约为22 kg的$H_2O$冰。
2016-08-31 astro-ph.EP
Spatial distribution of low-energy plasma around comet 67P/CG from Rosetta measurements
利用Rosetta等离子体联合体（RPC）、朗缪尔探针（Lemuir probe）和互阻抗探针（MIP）的测量结果，研究了67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星近核彗发中低能等离子体的空间分布。空间分布是高度结构化的，在夏季半球和连接彗星两个主叶的区域上方，即颈部区域，密度最高。这与中性粒子密度有着明显的相关性，在距太阳3.1天文单位、距彗星中心10公里处，等离子体与中性粒子密度之比约为1- 2 × 10 ^-6。当颈部每次旋转暴露两次时，可以看到等离子体的明显6.2 h调制。当径向距离约为1/r时，距核260 km范围内的无碰撞等离子体的电子密度下降。空间结构表明，中性气体的局部电离是彗星周围低能等离子体的主要来源。
2016-08-24 astro-ph.EP physics.space-ph
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
Interpretation of the phase functions measured by the OSIRIS instrument for Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
我们表明，由Rosetta/OSIRIS仪器测量的彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko的彗发和彗核的散射相函数可以通过一个粒子模型来再现，该模型涉及由有机材料和较大的微米尺寸的硅酸盐颗粒组成的密集堆积的亚微米尺寸的颗粒。模拟和测量的彗发相位函数表明，近核散射主要是由大粒子组成的，尘埃粒子的尺寸分布随时间和/或局部彗发环境而变化。此外，我们表明，所测量的核相位函数是一致的彗发相位函数通过建模由相同的粒子，解释彗发相位函数的核大小的对象。
2018-11-09 astro-ph.EP
Seasonal changes of the volatile density in the coma and on the surface of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
从Rosetta彗星压力传感器的几个月数据集出发，我们重建了67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星周围彗发的气体密度。通过将成千上万的测量值拟合到分布在整个原子核表面的数千个潜在气体源，构建了底层的逆气体模型。随后的自洽的解决方案，整个昏迷的密度和表面活动再现的时间和空间变化的数据中看到的每月皮尔逊相关系数为0.93和更高。在近日点前后不同的季节光照条件下，我们观察到了星系核上气体源的系统性变化。
2017-04-12 astro-ph.EP
3D analysis of spatial resolution of MIRO/Rosetta measurements at 67P/CG
MIRO仪器的遥感能力在限制67 P/Churyumov-Gersimenko彗发中的水密度、温度和速度场方面是不可或缺的。我们的目标是量化的贡献，水密度从所有方面的内部和外部的视野（FOV）的MIRO，在这两个，最低点和肢体的几何形状。这些信息对于理解MIRO导出的彗发产生率及其与核特征的关系以及数据的固有空间分辨率至关重要。这项研究依赖于一个详细的三维核形状模型，照明条件和指向信息的观察几何。有了这些参数，我们可以评估水密度的相对贡献，源自直接在MIRO光束内部以及光束外部的小平面，作为沿着MIRO视线的距离的函数。我们还计算了束内与束外数密度的比值。我们证明，尽管相当小的MIRO视野，只有一小部分的分子，起源于面内的MIRO光束。这对于天底来说是正确的，但也可以转化为肢体观察几何形状。MIRO仪器不能直接从观测中区分活跃区和非活跃区。这项研究还表明，光束平均太阳入射角，当地时间和平均法向矢量是没有必要的MIRO光束内的分子。这些结果也说明了为什么1D球形Haser模型可以相对成功地应用于分析MIRO数据（以及通常任何Rosetta测量）。未来限制表面上的气体活性分布的可能性应该使用从MIRO谱线形状提取信息的3D代码，其中MIRO谱线形状包含附加信息。所呈现的结果实际上适用于罗塞塔号上的所有相关仪器。
2019-03-04 astro-ph.EP
Multi-instrument analysis of 67P/Churyumov-Gerasimenko coma particles: COPS-GIADA data fusion
欧洲航天局的罗塞塔彗星67 P/丘留莫夫-格拉西缅科任务为科学家提供了前所未有的详细研究彗星的机会。罗塞塔轨道器的四个仪器，即微成像尘埃分析系统、颗粒撞击分析仪和尘埃收集器、彗星二次离子质量分析仪和罗塞塔轨道器离子和中性分析分光仪，提供了关于彗星尘埃颗粒的信息。跨仪器比较对于表征单个传感器能力之外的彗星尘埃颗粒至关重要，因为它们对不同的尘埃成分敏感。我们首次比较了ROSINA COmet压力传感器（COPS）和GIADA的检测结果。这两种仪器是互补的，因为前者只对冰颗粒的挥发物敏感，而后者则测量整个尘埃颗粒，包括耐火材料和冷凝（半）挥发物。我们的目标是将COPS和GIADA检测到的颗粒相关联，并评估它们是否属于一个共同的组。通过计算Pearson相关系数，对COPS和GIADA的原位数据进行统计分析。在GIADA检测到的几种类型的颗粒中，我们发现COPS颗粒仅与GIADA蓬松团聚体显著相关（Pearson相关系数为0.55，p值为$4.6\cdot 10^{-3}$）。这表明蓬松颗粒由耐火材料和挥发物组成。COPS挥发性体积，其可以由直径在0.06 $μ$ m和0.8 $μ$ m之间的范围内的等效球体表示，类似于由MIDAS鉴定的分形颗粒的亚基的尺寸（即，0.05-0.18 $μ$ m）。
2023-02-21 astro-ph.EP
The Rosetta mission orbiter Science overview the comet phase
国际罗塞塔任务于2004年发射，由轨道航天器罗塞塔和着陆器菲莱组成。该飞行任务的目的是通过遥感绘制67 P Churyumov Gerasimenko彗星的地图，实地考察其环境及其在内太阳系中的演变情况，Rosetta是第一个与彗星会合并绕其轨道运行的航天器，在彗星穿过内太阳系时伴随彗星，并部署了一个着陆器Philae，在彗星表面进行实地科学研究。这次飞行任务的主要目标是：确定彗星核的特征;检查挥发物和耐火材料的化学、矿物学和同位素组成;检查彗星核中挥发物和耐火材料的物理性质和相互关系;研究彗星活动的发展以及核表层和彗发中的过程;详细说明彗星的起源，彗星和星际物质之间的关系以及对太阳系起源的影响;描述小行星，2867 Steins和21 Lutetia。本文介绍了任务操作和科学的总结，重点是从2014年初到2016年9月彗星阶段的罗塞塔轨道器部分。
2017-03-30 astro-ph.EP
Recent Chemo-morphological Coma Evolution of Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
本文利用VLT/MUSE对彗星67P在2021年过近日点期间的观测，分析了尘埃和多种气体彗发的演化与成分趋势，揭示了NH₂和CN与尘埃结构相关的扩展源特征，并区分了由核升华驱动的H₂O、C₂发射与季节性稳定的NH₂、CN发射两种演化机制。
2025-07-18 astro-ph.EP
The Nature and Frequency of the Gas Outbursts in Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko observed by the Alice Far-ultraviolet Spectrograph on Rosetta
爱丽丝是罗塞塔号上的一台远紫外成像摄谱仪，在多个目标中，它被设计用来观察67 P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星彗发中各种原子和分子物种的发射。在2014年8月进入轨道后进行的初步观测显示，氢原子和氧原子的排放在空间上靠近原子核，并归因于H2O蒸汽的光电子碰撞解离。随后检测到来自原子碳的较弱的发射，并且也归因于CO2的电子碰撞解离，相对H I和C I线强度反映了CO2到H2O柱丰度沿着通过彗发的视线的变化。从2015年4月中旬开始，爱丽丝偶尔观察到一些爆发，其特征是在10-30分钟的时间内，原子发射突然增加，特别是半禁态的O I 1356多重态，而没有相应的长波长太阳反射光的增强。亮度比O I 1356/O I 1304的大幅增加表明O2是附加气体的主要来源。这些爆发与OSIRIS或导航相机拍摄的任何可见爆发图像都不相关。从2015年6月开始，爱丽丝光谱的性质发生了很大变化，连续观测到CO第四正带发射，随着指向而变化，但在时间上相当恒定。然而，CO似乎不是任何观察到的爆发的主要驱动力。
2016-06-16 astro-ph.EP
ROSINA ion zoo at Comet 67P
罗塞塔号太空船护送彗星67 P/丘留莫夫-格拉西缅科2年，沿着它的旅程通过太阳系之间的3.8和1.24天文单位。由于罗塞塔号上的高分辨率质谱仪，彗发内的详细离子成分首次被准确地原位评估。以前的彗星任务，如$\text{Giotto}$，没有仪器能力来确定昏迷中等离子体的确切性质，因为机载光谱仪的质量分辨率太低，无法分离具有类似质量的离子种类。相比之下，双聚焦质谱仪（DFMS），罗塞塔轨道器光谱仪的一部分，用于离子和中性分析罗塞塔（ROSINA），其高质量分辨率模式，优于所有这些，揭示了彗星离子的多样性。我们校准和分析了DFMS在离子模式下从2014年10月到2016年4月获得的光谱集。特别地，我们集中在13-39 u $\cdot$ q $^{-1}$的范围。DFMS的高质量分辨率允许准确鉴定具有准相似质量的离子，例如将$^{13}$ C $^+$与CH $^+$分离。我们确认在彗星，如CH $_m^+$（$m=1-4$），H $_n$ O $^+$（$n=1-3$），O $^+$，钠$^+$，和几个电离和质子化的分子预测的阳离子的存在。在罗塞塔之前，只有一小部分被地球观测证实。此外，我们报告的第一次明确存在的分子二价阳离子的气体信封的太阳系机构，即CO $_2^{++}$。
2020-08-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
The detection of solid phosphorus and fluorine in the dust from the coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
在这里，我们报告的磷和氟的固体颗粒收集从彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko的内彗发测量的COmetary二次离子质量分析仪（COSIMA）仪器上的罗塞塔航天器，只有几公里远的彗星核。我们从COSIMA质谱中检测到含磷矿物，并可以排除磷灰石矿物作为磷的来源。这一结果完成了对固体彗星物质中生命所必需的CHNOPS元素的探测，表明彗星是这些元素向年轻地球的潜在来源。氟也被发现与CF $^+$二次离子来自彗星尘埃。
2020-10-26 astro-ph.EP
High D/H ratios in water and alkanes in comet 67P/Churyumov-Gerasimenko measured with the Rosetta/ROSINA DFMS
彗星中的同位素丰度是了解太阳系物质历史和起源的关键。水中的氘氢（D/H）比可用于几颗彗星。然而，没有关于彗星在绕太阳运行期间水中D/H比的长期研究报告。直链烷烃是重要的有机分子，在包括彗星在内的几个太阳系天体上都发现了直链烷烃。到目前为止，只有直链烷烃中D/H和13 C/12 C同位素比值的上限可用。这项工作的目的是详细分析在整个罗塞塔任务期间水中的D/H比。此外，提供了67 P/Churyumov-Gerasimenko彗发中前四种直链烷烃的D/H和13 C/12 C比的首次测定。我们分析了Rosetta/ROSINA双聚焦质谱仪（DFMS）的原位测量结果。HDO/H2O的D/H比和H216 O/H217 O的16 O/17 O比在2014年至2016年期间围绕太阳运行期间没有变化。所有D/H比测量值均在1 $σ$范围内，平均值为$5.01\times10^{-4}$，其相对变化为2.0%。这表明67 P的彗发中的D/H比与日心距离、彗星活动水平以及航天器相对于彗核的位置无关。此外，16 O/17 O的比值可以比以前更高的精度确定，产生的值为2347，相对变化为2.3%。对于烷烃，D/H比是H2O的4.1至4.8倍，而13 C/12 C比在不确定性范围内与其他太阳系天体的数据一致。烷烃中相对较高的D/H比与其他彗星有机分子一致，表明这些有机物可能继承自形成太阳系的前太阳分子云。
2022-02-07 astro-ph.EP
First in-situ detection of the CN radical in comets and evidence for a distributed source
虽然关于彗星中氰基（CN）的起源的争论已经持续了几十年，但迄今为止还没有得出明确的答案。氯化萘以前只能远距离研究，由于空间信息非常有限，这大大阻碍了限制其起源的努力。由于欧洲航天局的罗塞塔航天器围绕67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星运行了两年，我们首次能够以高空间和时间分辨率调查彗星周围的CN。在罗塞塔的轨道器模块上，高分辨率双聚焦质谱仪DFMS，ROSINA仪器套件的一部分，分析了彗星内部彗发中的中性挥发物（包括HCN和CN自由基），在整个两年阶段和不同的彗星中心距离。通过对整个任务数据的全面分析，得出了彗星彗发中CN自由基的丰度。2015年2月的一次近距离飞越事件的数据表明，67 P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星的CN原子团是分布式起源的。
2020-08-08 astro-ph.EP
The dust environment of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko from Rosetta OSIRIS and VLT observations in the 4.5 to 2.9 au heliocentric distance range inbound
欧空局的罗塞塔号航天器目前正围绕67 P彗星运行，它已经通过几种仪器，特别是OSIRIS和GIADA提供了尘埃颗粒特性的现场测量结果。我们建议通过将这些测量与地面观测尘埃尾部相结合来监测总体的、随时间变化的尘埃产生率和粒度分布，从而增加这些测量的价值。为了限制尘埃颗粒的性质，我们考虑到罗塞塔OSIRIS和GIADA的结果，并将OSIRIS数据在接近阶段（2014年4月下旬至6月上旬）与ESO甚大望远镜（VLT）从2014年2月至11月获得的大型地面图像数据集相结合。一个蒙特卡罗尘埃尾代码已被应用到检索尘埃参数。颗粒的关键特性（密度、速度和粒度分布）是从罗塞塔观测中获得的：这些参数被用作代码的输入，以大大减少自由参数的数量。通过这种方法，可以准确地获得尘埃总质量损失率及其与日心距的关系。由OSIRIS和GIADA的内彗发测量和使用VLT数据的远距离成像得到的尘埃参数是一致的，除了粒度分布函数的幂指数为$α$ =--3，而不是小于1 mm的颗粒的$α$ =--2。彗星活动的开始发生在大约4.3 au，尘埃产生率为0.5 kg/s，在2.9 au时增加到15 kg/s。这意味着一个灰尘与气体的质量比在3.8和6.5之间变化的最佳拟合模型时，结合水的生产率从MIRO实验。
2016-02-05 astro-ph.EP
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 67P/Churyumov-Gerasimenko observation campaign in support of the Rosetta mission
我们提出了一个摘要的远程观测活动，支持欧洲航天局的罗塞塔任务。从罗塞塔到达之前到2016年9月任务接近结束，全球（和太空）的望远镜都在跟踪彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko。这些为任务规划提供了必要的数据，为航天器之外的彗发和尾巴提供了大规模的背景信息，并提供了直接将67 P与其他彗星进行比较的方法。观测结果显示，67 P是一颗相对“行为良好”的彗星，是典型的木星族彗星，其活动模式在轨道之间重复。将这些大量的望远镜观测结果与罗塞塔的原位结果进行比较，将使我们能够更好地了解彗星彗发的化学和结构。这项工作刚刚开始，任务结束-在本文中，我们提出了一个基于地面的观测和早期结果的总结，并指出许多问题，将在未来的研究中解决。
2017-05-30 astro-ph.EP
Observational constraints to the dynamics of dust particles in the coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
在这项工作中，我们的目标是在彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko的内部彗发的尘埃运动提供约束的理论三维彗发模型。罗塞塔任务上的OSIRIS相机首次能够从彗星彗发内部获得单个尘埃颗粒的图像，非常接近彗核。我们分析了大量的粒子，在后近日点期间，当航天器覆盖的距离从80到400公里之间的核，他们的行为进行了显着的统计。我们描述的粒子轨迹，调查他们的方向，并发现高度径向运动相对于核。然后，从粒子的亮度分布，我们得到了粒子的旋转频率v < 3.6 Hz，揭示了它们是慢旋转体，不经历碎裂。我们使用散射模型将观测到的粒子光谱辐射率与模拟的粒子光谱辐射率进行比较，以估计它们的大小，找到从毫米到厘米的值。本文所做的统计工作为约束彗发动力学模型提供了有用的参数。
2021-04-22 astro-ph.EP
The dust-to-gas ratio, size distribution, and dust fall-back fraction of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko: Inferences from linking the optical and dynamical properties of the inner comae
在这项工作中，我们提出的结果，同时限制尘埃的尺寸分布，尘埃与气体的比例，尘埃再沉积的分数，和彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko的总的大规模生产率。我们使用三维直接模拟蒙特卡罗（DSMC）气体动力学代码来模拟罗塞塔任务期间彗星的内部气体彗发。气体模型受ROSINA/COPS数据约束。此外，我们还利用三维尘埃动力学程序模拟了不同时期的内部尘埃彗发，包括气体阻力和原子核引力。使用先进的尘埃散射特性，这些结果被用来产生合成图像，可以比较的OSIRIS数据集。这些模拟使我们能够限制尘埃彗发的性质和总的气体和尘埃生产率。我们测定了2015年出现期间$(6.1 \pm 1.5) \cdot 10^9$ ~kg的总挥发性质量损失。此外，我们发现，幂律与$q=3.7^{+0.57}_{-0.078}$是一致的数据。这导致总共$5.1^{+6.0}_{-4.9}\cdot10^9$ ~kg的尘埃从原子核表面喷出，其中$4.4^{+4.9}_{-4.2}\cdot10^9$ ~kg逃逸到太空，$6.8^{+11}_{-6.8}\cdot10^8$ ~kg（或在光滑区域上相当于$14^{+22}_{-14}$ ~cm）重新沉积在表面上。这导致逸出材料的粉尘与气体的比率为$0.73^{+1.3}_{-0.70}$，喷射材料的粉尘与气体的比率为$0.84^{+1.6}_{-0.81}$。…
2020-05-27 astro-ph.EP physics.space-ph
Evolution of the Dust Coma in Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko Before 2009 Perihelion
67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星是欧空局罗塞塔任务的主要目标，将于2014年5月遇到。由于航天器在释放着陆器{ \it Philae}之前和之后都将在彗星核的轨道上运行，因此有必要了解彗发的情况。研究尘埃环境，包括尘埃产生率及其沿近日点轨道的变化。在2008年6月初至2009年1月中旬的四个时期内，在该彗星接近太阳的过程中，在2014年飞行任务将覆盖的大范围日心距离内对该彗星进行了观测。在彗星核附近测量到彗发尘埃密度的异常增强。这种增强的尺度长度随着彗星日心距离的减小而增加。这被解释为尘埃彗发异常缓慢膨胀的结果。在球对称彗发的假设下，导出了尘埃的平均数量及其喷出速度。后者随日心距离（\rh）的减小而呈指数增加，范围从3 AU处的约1 m/s到1.4 AU处的约25-35 m/s。基于这些结果，我们描述了尘埃环境中的核心距离，在这些空间飞行器将可能是在轨道上。Astronomy and Astrophysics，in press
2011-05-02 astro-ph.EP
FUV Observations of the Inner Coma of 46P/Wirtanen
对彗星的远紫外线观测提供了有关从原始表面分离升华气体的高能过程的信息。了解哪些排放过程是占主导地位的，它们对观测到的彗星光谱的影响，以及如何正确地将光谱反转回彗星核的原始表面冰的组成，这些都是正确解释和分析彗星的关键组成部分。彗星46 P/Wirtanen在2018-2019年的近距离接近提供了一个独特的机会，可以使用哈勃太空望远镜宇宙起源光谱仪研究彗星昏迷的内部大部分，很少可以通过远程观测获得，长度尺度（100公里）和波长（900-1430埃）以前只有欧洲航天局的罗塞塔航天器探测。我们的观测结果显示了一个复杂的画面内彗发;氢和氧的原子生产率表明水是两者的主要来源，丰富的原子硫很难用常见的硫母体分子的寿命来解释，密度分布与Haser和矢量模型都不太吻合。
2020-12-08 astro-ph.EP
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
Krypton isotopes and noble gas abundances in the coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
欧空局罗塞塔号航天器上的ROSINA质谱仪DFMS探测到67 P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星彗发中惰性气体氩、氪和氙的主要同位素。早些时候，已经表明氙的同位素组成与太阳系中的其他任何地方都不同。然而，在误差范围内，氩同位素被证明与太阳同位素丰度一致。这种差异表明彗星67 P/丘留莫夫-格拉西缅科中存在额外的氙元素。在这里，我们表明，氪也表现出接近太阳的同位素组成。此外，我们发现了一个耗尽相比，太阳的氩相对于氪和氪相对于氙，这是一个必要的假设，除了外来的氙在彗星。
2018-07-11 astro-ph.EP
Distance determination method of dust particles using Rosetta OSIRIS NAC and WAC data
欧空局的罗塞塔号航天器两年多来一直在跟踪其目标，彗星族彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko。它拥有OSIRIS仪器：由两个相机组成的光学，光谱和红外远程成像系统，例如Keller等人（2007）。在一些专门观察彗星彗发中尘埃颗粒的成像序列中，两台相机同时拍摄图像。这项工作的目的是利用这些同时进行的双相机观测来计算尘埃颗粒到航天器的距离。由于这两台相机安装在航天器上，偏移量为70厘米，因此可以通过粒子在图像上的明显踪迹的偏移来确定这两台相机观察到的粒子距离。本文介绍了正在进行的工作的第一个结果，介绍了OSIRIS仪器的距离测定方法和一个例子粒子的分析。我们注意到，这种方法适用于距离航天器约500米至6000米范围内的粒子。
2017-05-10 astro-ph.EP
Cold electrons at comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
等离子体的电子温度是环境的一个重要方面。由大气气体的光电离或碰撞电离产生的电子具有能量$\sim$ 10 eV。在活跃的彗星彗发中，气体密度足够高，可以将电子气快速冷却到中性气体的温度（几百开尔文）。在不太活跃的彗星中，冷却是如何演变的，以前还没有研究过。目标。我们的目标是调查如何电子冷却变化的彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko改变其活动的三个数量级在罗塞塔任务。我们使用了Rosetta等离子体和中性气体传感器的原位数据。通过结合朗缪尔探针偏压扫描和互阻抗探针测量，我们确定了在什么时候冷电子形成至少25%的总电子密度。我们将结果与电子冷却的简单模型的预期结果进行了比较，使用观察到的中性气体密度作为输入。我们证明了朗缪尔探针扫描的斜率可以用作冷电子存在的代理。我们展示了两年任务期间冷电子观测的统计数据。我们发现冷电子在较低的活动比预期的一个简单的模型的基础上自由径向膨胀和电子能量的连续损失。冷电子主要是在气体密度表明外基可能已经形成时看到的。电子沿径向向外路径的碰撞冷却不足以解释观测结果。我们认为，双极电场使电子在更长的时间内保持在内彗发中，使它们有时间通过与中性粒子的碰撞来耗散能量。我们的结论是，更好的模型来描述彗星的等离子体环境。它们需要包括至少两个电子群和双极场。
2018-06-26 astro-ph.EP physics.space-ph
Spectrophotometric characterization of the Philae landing site and surroundings with the ROSETTA/OSIRIS cameras
我们调查了2014年11月12日菲莱着陆器从罗塞塔航天器在彗星67 P/丘留莫夫-格拉西缅科上的多事着陆后的最后着陆点阿拜多斯。分析了1000多张OSIRIS 3B级图像，涵盖2014年8月至2016年9月的时间范围，空间分辨率从7.6 m/px到约0.06 m/px。我们发现，Abydos网站是黑暗的全球67 P核和红色的光谱，在649 nm处的平均吸收率为6.5%，光谱斜率值约为17%/（100 nm），在50 $^\circ$相位角。与整个彗核相似，阿拜多斯也显示出相位红化，但系数低于彗星的其他区域，这可能意味着与其他区域相比，微观粗糙的风化层覆盖较薄。还观察到了整个核的季节性变化。我们在着陆点附近发现了一些潜在的形态学变化，这意味着总质量损失为4.7-7.0 $\times$ 10 $^5$ kg。在近日点前后，在阿拜多斯附近观察到从0.1米$^2$到27米$^2$的小斑点。据估计，它们的水冰丰度在当地达到30-40%，表明挥发物的新鲜暴露。它们的寿命范围从几个小时到三个月的两个前近日点。阿拜多斯周围的环境显示，与原子核的其他区域相比，彗星活动水平较低。据报道，只有少数喷气式飞机来自Abydos附近，包括持续约一小时的明亮爆发。
2020-08-07 astro-ph.EP
Dust of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko collected by Rosetta/MIDAS: classification and extension to the nanometre scale
彗星尘埃最小亚单位的性质包含了它们起源的信息，以及星子和行星形成的线索。与星尘任务期间收集的IDPs或粒子相比，罗塞塔任务期间在彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko的彗发中收集的尘埃提供了一种已知来源的最小改变材料资源，其结构特性可用于进一步研究我们早期的太阳系。提出了一种新的方法，以实现最高的空间分辨率的成像可能与MIDAS原子力显微镜上罗塞塔。分析分辨率低至8 nm的三维形貌图像，以确定纳米尺度上颗粒的亚单元尺寸。可以确定三种形态学类别，即（i）尺寸大于约10 μ l的易碎团聚颗粒，$\mathrm{μm}$由微米尺寸的亚单位组成，其可以再次聚集并在颗粒表面上显示中等的堆积密度;（ii）易碎的团块，其大小约为数十微米，由以下微米组成─大小的亚基建议再次聚集体和安排在一个结构中的分形维数小于2;（iii）小，微米级的颗粒所包含的亚基在数百纳米的尺寸范围内，显示表面特征建议再次代表亚基。它们的微分粒径分布服从对数正态分布，平均值约为100 nm，标准偏差在20 ~ 35 nm之间。所有微米级的颗粒都是由更小的亚单元组成的分级尘埃团块。最小确定的表面特征的排列，外观和尺寸分布让人想起CP IDP中发现的那些，它们代表了67 P彗星最小的直接检测到的亚基。
2019-07-02 astro-ph.EP
The Composition of Comets
本文是2014年4月在法国图卢兹举行的国际彗星研讨会的成果，与会者聚集在一起，评估我们在欧空局罗塞塔任务之前对彗星的了解。在本文中，我们看看彗星的气体和尘埃的组成。有了气体，我们涵盖了各种分类学研究，这些研究将彗星分成了几组，并比较了在所有波长下看到的情况。我们还讨论了什么已经从质谱仪在飞越。我们的解释的几个警告进行了讨论。对于尘埃，我们的大部分信息来自飞越。其中包括{ \it原位}分析以及返回地球进行实验室测量的样品。还讨论了遥感红外观测和偏振测量。对于气体和尘埃，我们讨论了罗塞塔航天器和菲莱着陆器将带来什么样的仪器，以提高我们对彗星67 P/丘留莫夫-格拉西缅科的理解，作为我们以前全面研究的“地面实况”。最后，我们总结了罗塞塔任务的一些初步发现。
2015-07-02 astro-ph.EP
How to link the relative abundances of gas species in coma of comets to their initial chemical composition ?
彗星的化学成分通常被认为是直接由对彗发中挥发性分子丰度的观测提供的。目前的工作旨在确定彗发的化学成分，挥发性分子的放气轮廓和内部化学成分之间的关系，以及核的水冰结构，和彗星的物理假设。为此，我们开发了一个彗星核的准3D模型，该模型考虑了所有的相变和水冰结构（无定形，结晶，包合物，以及它们的混合物）;我们已经将此模型应用于彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko，罗塞塔任务的目标。我们发现，挥发性分子的放气配置文件是一个强有力的指标的物理和热性质（水冰结构，热惯性，丰度，分布，物理分化）的固体核。昼夜变化的生产率的物种有助于区分笼形结构从其他水冰结构的核，这意味着不同的热力学条件的彗星冰形成的原行星盘。从核内部释放的挥发性分子的相对丰度（相对于H2O）随着到太阳的距离、物种的挥发性、它们在捕获态和凝聚态之间的丰度和分布、水冰的结构、热惯性和其他物理假设（尘埃地幔，.）在原子核上。
2014-10-24 astro-ph.EP
Gemini and Lowell Observations of 67P/Churyumov-Gerasimenko During the Rosetta Mission
我们目前的观测彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko收购支持的$Rosetta$任务。从2014年9月到2016年5月，我们在68个夜晚获得了可用的数据，每当彗星被观测到时都会定期获取数据。我们收集了大量的近红外$J$、$H$和$Ks$数据，以及彗星较暗时的$g'$、$r'$、$i'$和$z'$中的可见光图像。我们还获得了宽带$R$和窄带$CN$过滤器的观测时，彗星是最明亮的使用望远镜在洛厄尔天文台。直到2015年6月，其外观一直由中央凝结和尾部主导。从2015年8月开始，昏迷中出现了明显的不对称性，增强显示这是由于存在多达三个特征（即，喷气机）。所有宽带滤波器的特征相似; $CN$图像没有显示这些特征，而是在东南半球广泛增强。使用Vincent等人（2013年）的参数进行的建模相当好地复制了尘埃形态，表明至少在最近三次显灵中，极方向和活跃区域的位置相对不变。由$A(0^{\circ})fρ$测量的尘埃产生量在近日点后30天达到峰值$\sim$，与以前出现的预测一致。$A(0^{\circ})fρ$作为日心距的函数，在近日点后35-120天，$-$斜率为4.2，符合幂律。我们在2015年8月22日和2015年9月19日检测到明显爆发的光度证据，尽管在这个数据集中都没有可辨别的形态。
2017-09-19 astro-ph.EP
Cold and warm electrons at comet 67P
很长一段时间以来，人们一直预测彗星彗发中中性气体上的强电子冷却，但实际测量的低电子温度很少。本文介绍了利用Rosetta朗缪尔探针仪，在空间站上对等离子体密度、电子温度和空间飞行器电势进行的现场测量。在距离原子核几百公里的范围内获得的数据主要是一个温暖的组成部分，在所有的日心距离（1.25至3.83 AU），电子温度通常为5 - 10 eV。温度不高于约0.1 eV的冷分量出现在数据中，作为高探测电流的短脉冲（几秒到几十秒），表明等离子体密度的局部增强以及电子温度的降低。这些脉冲最早出现在3天文单位附近，并在近日点附近出现较长时间。脉冲出现的一般模式遵循中性气体和等离子体密度的模式。我们还没有发现任何只有冷电子存在的时期。到罗塞塔的电子通量总是以较高的能量为主，驱动航天器的电位为-10 V。温暖的（5--10 eV）电子群被解释为电子保留了它们在电离过程中释放时获得的能量。有时观察到的电子温度低于0.1 eV的冷人口验证碰撞冷却的昏迷。冷电子只与热电子一起被观察到。冷人口的一般外观似乎是一致的哈塞尔样模型，也隐含支持耦合的离子的中性气体。膨胀的冷等离子体是不稳定的，形成我们观察到的脉冲丝。
2017-05-24 astro-ph.EP physics.space-ph
Electrical properties and porosity of the first meter of the nucleus of 67P/Churyumov-Gerasimenko. As constrained by the Permittivity Probe SESAME-PP/Philae/Rosetta
上下文彗星是原始天体，是富含挥发物的微行星的残余物，太阳系就是从这些微行星凝聚而成的。因此，了解它们的结构和组成对于理解我们的起源至关重要。在2014年11月菲莱成功降落在67 P/Churyumov-Gerasimenko的核上之后，罗塞塔任务首次提供了使用介电常数探测器SESAME-PP（表面电探测和声学监测实验-介电常数探测器）测量彗星地幔低频电特性的机会。目标。在本文中，我们对SESAME-PP在Abydos（菲莱的最终着陆点）收集的主动测量数据进行了深入分析，以限制孔隙度，并在较小程度上限制表面材料的组成，深度约为1米。方法. SESAME-PP在表面上的观测结果进行了分析，通过与在下降过程中获得的数据进行比较，并与数值模拟，探索菲莱在阿比多斯的不同可能的态度和环境，使用一种称为能力影响矩阵法的方法。结果合理地假设两个接收电极通道在罗塞塔探测器到彗星的十年旅程中没有相对于彼此漂移，我们将Abydos表面以下第一米的介电常数限制为> 2.45 p/m 0.20，如果粉尘相类似于碳质方解石，则其与孔隙度< 50%一致，而在原始程度较低的普通方解石的情况下，其与孔隙度< 75%一致。这表明67 P/Churyumov-Gerasimenko核的近表面比内部更致密，并表明它可能由烧结的尘冰层组成。
2016-04-13 astro-ph.EP
Ion velocity and electron temperature inside and around the diamagnetic cavity of comet 67P
彗星等离子体物理的一个主要兴趣点是反磁腔，即彗发最内部的非磁化区域。在这里，我们结合朗缪尔和互阻抗探针测量，调查离子速度和电子温度的反磁性腔彗星67 P，探测罗塞塔航天器。我们发现离子的速度一般在2-4 km/s的范围内，明显高于预期的中性粒子速度$\lesssim$ 1~km/s，表明离子与中性粒子是（部分）解耦的，表明离子-中性粒子的阻力不是平衡外部磁压的原因。在一个朗缪尔探测器上对清晰尾流效应的观测表明，离子流接近径向和超音速，至少w.r.t.垂直温度，在腔内部，也可能在周围区域。我们在整个空腔中观察到航天器电势$\lesssim$ -5~V，表明在罗塞塔号到达的整个空腔部分存在大量热电子（$\sim$ 5~eV）。此外，冷（$\lesssim0.1$ ~eV）电子的人口始终观察到整个腔，但不太一致，在周围地区，这表明，虽然罗塞塔从来没有进入碰撞耦合电子的区域，这样的区域可能是不远处的腔交叉。
2018-08-10 astro-ph.EP physics.plasm-ph physics.space-ph
Observations of Comet ISON (C/2012 S1) from Lowell Observatory
2013年，我们在洛厄尔天文台对新的掠日彗星ISON（C/2012 S1）进行了广泛的动态观测，以描述其在近日点之前的行为。ISON具有奥尔特云彗星的“典型”丰度。根据Afrho的测量，其粉尘产量在显灵期间几乎保持不变，但其氯化萘气体产量增加了约50倍。支持观测到的水产生率所需的最小活动面积超过了可能的核表面积，表明彗发中有一群冰冷的颗粒。随着时间的推移，随着尘埃径向轮廓的扁平化，这与大量缓慢移动的尘埃和冰粒在大日心距离的彗发中喷射一致。尘埃形态主要由尾部控制，但在3月，4月，5月和9月检测到一个微弱的向阳尘埃扇。我们在9月、10月和11月拍摄了多种气体物种。在9月和10月初，在向阳半球观测到过量CN信号。11月，过量的CN信号位于尾部半球，两个微弱的CN特征出现在与尾部近似正交的位置，位置角每晚变化约+/-20度。使用数值模拟，我们最好地再现了这些功能的方向和形状，以及与一个极朝向太阳和一个单一的源位于赤道的35度内的整体亮度。生产率和彗发形态表明，在9月和10月，几乎整个向阳半球都活跃着一个核，但在11月1日之前不久，它经历了一次重大的质量损失事件，可能包括碎裂。在随后的几天/几周内，同一地点可能继续发生重大的质量损失，并可能在近日点之前灾难性地削弱了核心。
2014-10-02 astro-ph.EP
Molecule dependent oxygen isotopic ratios in the coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
地球上的三种稳定氧同位素16 O、17 O和18 O的比例，以及据我们所知在太阳系中的比例，最多显示出几个百分点的变化，陨石中有一些异常值。然而，在星际介质中，某些特定的分子中存在高度分馏的氧同位素比值。这项工作的目标是研究在彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko的昏迷中发现的不同挥发性分子的氧同位素比率，并将其与星际云的结果进行比较，以评估共性和差异。为了实现这一目标，我们分析了罗塞塔上的ROSINA仪器在彗星周围执行任务期间的数据。可测定O2、甲醇、甲醛、硫化羰和一氧化硫/二氧化硫的16 O/18 O比值。对于O2，也可使用16 O/17 O比率。某些比率强烈富集重同位素，尤其是含硫分子和甲醛，而甲醇的比率与太阳系中的比率相容。O2介于两者之间，但其氧同位素比率明显不同于水，这可能排除了O2来自水的来源，无论是通过辐解，升华过程中的歧化还是文献中假设的水离子撞击核的Eley-Rideal过程。
2020-12-10 astro-ph.EP
Plasma densities, flow and Solar EUV flux at comet 67P - A cross-calibration approach
在对67 P彗星的两年任务中，罗塞塔几乎连续监测了彗发内部等离子体环境中气体产生率的变化超过三个数量级，距离彗核从几公里到几百公里。为了实现最佳的测量，需要对等离子体仪器进行交叉校准。我们构建了两个不同的物理模型，以交叉校准的电子密度测量的互阻抗探针（MIP）的离子电流和航天器的电位测量的罗塞塔朗缪尔探针（ESTA），后者验证的离子成分分析仪（ICA）。我们检索了一个连续的等离子体密度数据集，为整个彗星的任务与任何单独的等离子体仪器相比，有很大的改善动态范围，有时，提高时间分辨率从0.24-0.74赫兹到57.8赫兹。新的密度数据集与现有的MIP密度数据集一致，并涵盖了密度太低而无法通过MIP测量的长时间段。物理模型还产生了3小时时间分辨率的离子流速度以及来自朗缪尔探针的光电发射的太阳EUV通量的代理。我们报告两个独立的任务范围内的离子流速的估计是一致的散装H $_2$ O $^+$离子速度ICA测量。我们发现在整个任务中，离子流始终比中性气体快得多，这进一步证明了在昏迷中离子与中性气体的碰撞解耦。因此，RPC对离子速度的测量结果与先前发表的彗星电离层等离子体密度模型在任务开始和结束时所作的假设不一致。此外，测量的EUV通量与Johansson等人（2017）先前发表的独立推导值完全一致，并支持其中得出的结论。
2021-06-29 astro-ph.EP physics.space-ph
Diurnal variation of dust and gas production in comet 67P/Churyumov-Gerasimenko at the inbound equinox as seen by OSIRIS and VIRTIS-M on board Rosetta
2015年4月27日，当67 P/C-G距离太阳1.76天文单位并向近日点移动时，罗塞塔号上的OSIRIS和VIRTIS-M仪器观测到彗星在一次完整的旋转过程中不断演变的尘埃和气体彗发。我们的目的是表征尘埃，H2O和CO2气体的空间分布在内部彗发。要做到这一点，我们进行了定量分析的灰尘和气体的释放，并比较观察到的H2O生产率与使用热物理模型计算的。在这项研究中，我们选择了OSIRIS WAC图像在612 nm（灰尘）和VIRTIS-M图像立方体在612 nm，2700 nm（H2O）和4200 nm（CO2）。我们测量的平均信号在一个圆环，研究彗星周围的空间变化，并在一个部门的环，研究时间变化在向阳方向与彗星旋转，都在一个固定的距离为3.1公里的彗星中心。尘埃和水之间的空间相关性都来自彗星的阳光照射面，表明水是这段时间尘埃活动的主要驱动力。CO2的空间分布与水、尘的相关性不明显。彗星自转时，尘埃亮度和水的产生率之间没有很强的时间相关性。尘埃亮度在太阳下经度0度处显示出峰值，这在水的产生中并不明显。在同一时期，二氧化碳的产生也有一个最大值。过量的测量水的生产，相对于使用一个简单的热物理模型计算的值，观察时，头叶和南半球的地区具有强烈的季节性变化被照亮。当水产量（测量和模型）显示最大值时，粉尘产量急剧减少，发生在典型的北方巩固地区被照亮，而南半球季节变化强烈的地区则处于阴影中。
2019-05-08 astro-ph.EP
