Solar system objects with perihelia beyond the orbit of Jupiter ($q >$ 5 AU) are too cold for water ice to generate an appreciable coma via sublimation. Despite this, numerous high perihelion objects (HPOs) including many comets and recently escaped Kuiper belt objects (``Centaurs'') are observed to be active out at least to the orbit of Saturn ($q \sim$ 10 AU). Peak equilibrium temperatures at 10 AU ($\sim$125 K), while far too low to sublimate water ice, are sufficient to sublimate super-volatiles such as CO and CO$_2$ ice. Temperatures at 10 AU are also high enough to trigger the rapid crystallization of exposed amorphous ice, thus constituting another possible driver of distant activity. While supervolatile ices can sublimate strongly (as $r_H^{-2}$) to at least Kuiper belt (30 AU) distances, crystallization is an exponential function of temperature that cannot be sustained much beyond $\sim$10 AU. The heliocentric dependence of the activity thus suggests an observational test. If activity in high perihelion objects is triggered by crystallization, then no examples of activity should be found with perihelia $q >>$ 10 AU. If, on the other hand, activity is due to free sublimation of exposed supervolatile ices, or another cause, then distant activity might be detected. We obtained sensitive, high resolution Hubble Space Telescope observations of HPOs to search for activity beyond the crystallization zone. No examples of activity were detected in 53 objects with $q >$ 15 AU, consistent with the crystallization trigger hypothesis. However, sensitivity limits are such that we cannot reject the alternative hypothesis that mass loss is driven by the sublimation of supervolatile ices. We also searched for binary companions in our sample, finding none and setting an empirical 3$σ$ limit to the binary fraction of $<8$\%.
Disintegration of Long-Period Comet C/2019 Y4 (ATLAS): I. Hubble Space Telescope Observations
近太阳彗星C/2019 Y 4(ATLAS)是长周期彗星群中第一个在近日点前解体的成员。在这里,我们提出了我们的调查,这一解体事件中获得的图像在3天的{ \it哈勃太空望远镜}(\hst)活动。我们确定了初始解体事件产生的两个碎片簇,对应于地基数据中确定的碎片C/2019 Y 4-A和C/2019 Y 4-B。这两个集群开始具有相似的综合亮度,但表现出不同的进化行为。与C/2019 Y 4-B相比,C/2019 Y 4-A的寿命要短得多,并且在整个3天的活动中显示出显著的质量损失和尺寸分布变化的迹象。最初碎片化的原因还没有被有限的证据所确定,但与核的自旋分裂或表面下超挥发性冰的失控升华大致相符,这两种情况都将导致大量气体的释放,这是从解体前不久观察到的彗星显着发蓝推断出来的。气体只能由挥发性冰的升华产生,这些挥发性冰必须至少在近日点距离为$q=0.25$ ~au处通过一次近日点。我们推测,彗星阿特拉斯是来自一个不均匀的,彗星宽的祖先,分裂在其以前的近日点冰丰富的内部。这表明,直径只有几公里的彗星仍然可以拥有复杂的、不均匀的内部结构,可以保护冰免受强烈的太阳加热。
Pre-perihelion observations of comet P/2023 JN16 (Lemmon) at the 2024 apparition
Main Astronomical Observatory of NAS of Ukraine(乌克兰国家科学院主天文台);Astronomical Observatory of Taras Shevchenko National University of Kyiv(基辅塔拉斯舍甫琴科国立大学天文台);Research School of Astronomy and Astrophysics, Australian National University(澳大利亚国立大学天体物理学与天文学研究学院)
Beginning of activity in 67P/Churyumov-Gerasimenko and predictions for 2014/5
彗星67P/Churyumov-Gerasimenko于2003年被选为罗塞塔任务的新目标。从那时起,它一直是一个详细的观察运动的主题,以确定其核心和活动。在这里,我们提出了以前未发表的数据,在2007/8年彗星活动开始时,在其最后一次近日点通过之前。我们限制了活动开始的时间,并将其与整个彗星轨道上的其他数据相结合,以预测罗塞塔运行期间2014/5年可能的行为。在过去的几年里,观测67P的一个相当大的困难是它的位置在很长一段时间里都是朝向银河系中心的拥挤的区域。这里提供的2007/8年数据特别困难,2014/5年这颗彗星将再次处于地球观测的不利位置。我们利用差分图像分析(DIA)技术,这是常用的变星和系外行星的研究,以消除背景源和提取图像的彗星。此外,我们重新处理了大量的档案图像的67P覆盖其整个轨道,以产生一个日心光变曲线。通过使用一致的减少,测量和校准技术,我们产生了一个非常干净的光曲线,它可以用来测量亮度距离的关系,并预测彗星的未来亮度。我们确定这颗彗星在2007年11月左右活跃,距离太阳的近日点距离为4.3 AU。这颗彗星将到达这个距离,并可能在2014年3月再次活跃。我们发现尘埃亮度在近日点前和近日点后分别可以用Δ f ρ \propto r ^-3.2和r ^-3.4来描述,并且彗星的尘气比高于平均值。一个模型拟合的光度数据表明,只有一小部分(1.4%)的表面是活跃的。
Dynamically New Comet C/2025 D1 (Groeller) with Record Perihelion Distance
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);The University of Western Ontario(韦仕敦大学);ESA NEO Coordination Centre, Planetary Defence Office(欧洲空间局近地天体协调中心行星防御办公室)
SPHEREx Re-Observation of Interstellar Object 3I/ATLAS in December 2025: Detection of Increased Post-Perihelion Activity, Refractory Coma Dust, and New Coma Gas Species
Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天体宇宙科学研究所);Arizona State University(亚利桑那州立大学);California Institute of Technology(加州理工学院);Jet Propulsion Lab(喷气推进实验室);University of California Irvine(加州大学尔湾分校);Infrared Processing and Analysis Center, Caltech(加州理工学院红外处理与分析中心);Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心)
Perihelion Asymmetry in the Water Production Rate of the Interstellar Object 3I/ATLAS
School of Atmospheric Sciences, Sun Yat-sen University(中山大学大气科学学院);National Research Council, Institute of Applied Physics ”Nello Carrara” (IFAC–CNR)(意大利国家研究委员会卡拉拉应用物理研究所);Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院新疆天文台)
Near-perihelion activity and composition of 3I/ATLAS from JUICE/MAJIS observations
LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris(巴黎天文台,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,巴黎大学);Institut d’Astrophysique Spatiale, CNRS/Université Paris-Saclay(宇宙物理学研究所,法国国家科学研究中心/巴黎萨克雷大学);Observatoire des Sciences de l’Univers Nantes Atlantique (Osuna/UARO), CNRS UAR-3281, Nantes Université(南大西洋宇宙科学观测站,法国国家科学研究中心,南特大学);Istituto Nazionale di Astrofisica – Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (INAF-IAPS)(意大利国家天体物理研究所 - 空间天体物理和行星学研究所);Université Paris Cité, Institut de physique du globe de Paris (IPGP), CNRS(巴黎西岱大学,巴黎地球物理研究所,法国国家科学研究中心);LAB, CNRS/Université de Bordeaux(实验室,法国国家科学研究中心/波尔多大学);INAF - Astronomical Observatory of Padova(意大利国家天体物理研究所 - 帕多瓦天文台);Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家科学研究中心,地球与行星物理学研究所);Royal Belgian Institute for Space Aeronomy(比利时皇家空间气动力学研究所)
Dust Activity Evolution and Constraints on Icy Grains in the Interstellar Comet 3I/ATLAS
State Key Laboratory of Lunar and Planetary Sciences, Macau University of Science and Technology(澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室);School of Aeronautics and Astronautics, Shenzhen Campus of Sun Yat-sen University(中山大学深圳校区航空航天学院);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台)
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。
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)
Hubble Space Telescope Observations of Active Asteroid P/2020 O1 (Lemmon-PANSTARRS)
我们提出了哈勃太空望远镜的活动小行星P/2020 O 1的观测,以检查其发展为近日点后一年。我们发现,质量损失在2020年8月达到峰值<~1 kg/s,然后在四个月内下降到接近零。长时间的质量损失(约180天)与升华起源一致,表明该物体可能是一颗含冰的主带彗星。小至1580平方米的水冰的平衡升华可以提供观测到的质量损失。时间序列测光显示了小核(有效半径~420 m)极快速旋转(双峰周期< 2小时)的初步证据。0.1 mm粒子的喷射速度与0.3 m/s的重力逃逸速度相当,而较大的粒子以低于逃逸速度的速度喷射。这些性质与近表面冰在向心加速度的帮助下升华是一致的。如果水冰升华得到证实,P/2020 O 1将是具有最小半长轴(最高温度)的冰冷小行星,为小行星带的冰分布设定了新的界限。
Perihelion observations of interstellar comet 3I/ATLAS with the IRAM 30-m telescope
LIRA, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris(巴黎天文台);IRAM(红外毫米波天文台);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);Department of Physics, Catholic University of America(美利坚天主教大学物理系);Department of Physics, American University(美利坚大学物理系)