Upper Limits for Emissions in the Coma of Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko Near Perihelion as Measured by Rosetta's Alice Far-Ultraviolet Spectrograph
爱丽丝远紫外成像光谱仪(700-2050 A)在罗塞塔的两年护航任务期间获得了70,000多张光谱图像,其中包括在彗星活动水平最高的近日点周围的几个月内获得的20,000多张光谱图像。我们已经开发了自动化软件,以适应和删除无处不在的H,O,C,S,和CO排放爱丽丝光谱,随着反射太阳的连续性和吸收气态H2O在彗星的彗发,我们适用于近日点附近的积分的“总和”。我们目前的上限存在的一个离子和17个中性原子物种在这段时间内。这些限制进行比较,在可能的情况下,由其他罗塞塔仪器获得的结果,以及CI碳质方解石和太阳光球丰度。
2019-11-03 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
On the origin of inner coma structures observed by Rosetta during a diurnal rotation of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
罗塞塔号探测器在彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko(67 P)周围发现了具有喷流状结构的内彗发的各向异性尘埃分布。导致喷流形成的物理过程仍在争论中,大多数彗星活动模型都集中在局部排放源,如悬崖或梯田地区。在这里,我们建议,通过将67 P周围尘埃环境的高分辨率模拟与观测相关联,67 P的各向异性和背景尘埃密度来自于整个太阳照射的原子核表面释放的尘埃,而不是来自少数孤立的来源。我们追溯轨道从彗发区域与高的本地尘埃密度在空间中的非球形核,并确定两种机制的射流形成:在两个维度或只有一个与本地的尘埃。坑和火山口是第一种情况的例子,67 P的双叶核的颈部区域是第二种情况。除了从所有其他阳光照射的地区释放的灰尘的多个源的结合,结果在一个完整的昼夜旋转周期的67 P的预测与观测的高相关系数(~0.8)。
2016-05-19 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
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
A catalog of stereo anaglyphs of the nucleus of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
罗塞塔号航天器上的OSIRIS/NAC相机在几厘米的空间尺度上获得了大约27000张67 P丘留莫夫-格拉西缅科彗星的图像。许多序列的图像分开了几分钟适合立体重建允许生产anaglyphs。它们提供了与其他技术互补的三维视图,作为了解细胞核地形的工具。每一个都由一组17个参数记录。超过1820幅立体照片可在专门的网站https://rosetta-3dcomet.cnes.fr上获得
2021-02-27 astro-ph.EP
Measurements of the Near-Nucleus Coma of Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko with the Alice Far-Ultraviolet Spectrograph on Rosetta
目的。“罗塞塔”号上的爱丽丝远紫外摄谱仪旨在观测67 P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星彗发内各种原子和分子物质的发射,并确定其空间分布和随时间和日心距离的演变。方法.在2014年8月进入轨道后,爱丽丝从10至80公里的彗星中心距离对彗星核边缘上方的内彗发进行了观测。根据狭缝相对于原子核的位置和方向,最初检测到氢原子和氧原子的发射。这些辐射在空间上定位在靠近彗核的地方,在空间上变化很大,在北纬度彗星颈部以上有很强的增强。随后检测到来自原子碳和CO的较弱发射。结果相对线强度的分析表明,光电子碰撞解离的H2O蒸汽作为所观察到的H I和O I排放的来源。电子由H2O的光电离产生。观察到的C I排放也归因于电子碰撞解离,CO2,和它们的相对亮度H I反映了CO2到H2O柱丰度的变化在昏迷。
2015-06-03 astro-ph.EP
Stellar Occultation by Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko Observed with Rosetta's Alice Far-Ultraviolet Spectrograph
继我们之前对位于67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星核附近的恒星的远紫外连续光谱的无处不在的H2O和O2吸收的检测之后,我们提出了一个偶然观察到的恒星掩星,发生在2015年9月13日,大约是彗星近日点通过后的一个月。掩星出现在两个连续的10分钟光谱图像中,这两个图像都是由爱丽丝,罗塞塔的紫外(700-2100 A)摄谱仪获得的,这两个图像都显示了具有柱密度$>10^{17.5} \mathrm{cm}^{-2}$的H2O吸收和显著的O2吸收($\mathrm{O2/H2O} \approx 5$ -10%)。由于从恒星到核心的投影距离在曝光之间发生变化,我们研究核心附近的H2O柱密度分布(碰撞参量$<1$ km)的能力是我们以前的观测所无法比拟的。我们发现,H2O和O2柱密度随碰撞参量的增加而降低,与预期一致,但O2柱比H2O更快地降低$\sim3$倍。当结合以前发表的结果从恒星appulses,我们得出结论,O2和H2O柱密度是高度相关的,和O2/H2O随着增加H2O柱减小。
2019-03-15 astro-ph.EP
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
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
COSIMA-Rosetta calibration for in-situ characterization of 67P/Churyumov-Gerasimenko cometary inorganic compounds
COSIMA(COmetary Secondary Ion Mass Analyser)是罗塞塔太空任务中的飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS)。COSIMA被设计用来测量彗星尘埃颗粒的成分。它在质量100 u时的质量分辨率m/Δm为1400,因此能够在质谱中区分无机质量峰和有机质量峰。我们已经评估了COSIMA参考模型的识别能力,使用一套陆地矿物的无机化合物是相关的彗星科学。地面校准表明,飞行模型的性能与参考模型的性能相似。本研究中使用的矿物清单是根据陨石、行星际尘埃颗粒和星尘样本的矿物学选择的。它含有无水和含水铁镁硅酸盐、耐火硅酸盐和氧化物(存在于陨石中富含钙铝的包裹体中)、碳酸盐和铁镍硫化物。从这些矿物的分析,我们已经计算出一套主要和次要元素的相对灵敏度因子,以提供一个基础,元素定量的可能识别的主要矿物类存在于彗星颗粒。
2015-01-04 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
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
Insight into the origin of cometary ices from Rosetta/ROSINA mass spectrometer data
本文回顾了Rosetta航天器上ROSINA质谱仪对彗星67P持续2年的测量,发现其分子、元素和同位素丰度比已知更复杂,并表明相当一部分分子早于太阳系形成。
2023-09-14 astro-ph.EP
Spitzer Observations of Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko at 5.5-4.3 AU From the Sun
我们报告斯皮策太空望远镜观测彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko在5.5和4.3 AU从太阳,远日点后。彗星67 P是欧洲航天局罗塞塔任务的主要目标。罗塞塔号宇宙飞船将在与我们的观测结果相似的日心距离处与原子核会合。在8微米和24微米(日心距离rh为4.8天文单位)的旋转分辨观测中,对原子核的大小和色温进行了采样,并与甚大望远镜(VLT)观测到的远日点R波段光变曲线相结合,得出平均有效半径为2.04 +/- 0.11公里,R波段几何半径为0.054 +/- 0.006。R波段和中红外线曲线的振幅一致,这表明变化是由核的形状。我们还检测到彗星在4.8和5.5天文单位的尘埃轨迹,限制颗粒尺寸小于或接近6毫米,并估计影响罗塞塔的危险。我们在图像中没有发现最近喷出的尘埃的证据。如果67 P的活动在不同轨道上是一致的,那么我们可以预期罗塞塔航天器将在2014年与彗星在rh = 4 AU处会合时返回不活跃或弱活跃核的图像。
2009-03-24 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
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
Ephemeris Reconstruction for Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko During Rosetta Proximity Phase from Radiometric Data Analysis
本研究利用罗塞塔无线电测量与地基天体测量数据重建彗星67P连续星历表,估计其非引力加速度并比较不同模型,揭示了加速度随日心距离的陡峭依赖及近日点前后活动不对称性。
2025-03-11 astro-ph.EP
Constraining models of activity on comet 67P/Churyumov-Gerasimenko with Rosetta trajectory, rotation, and water production measurements
目标。我们使用四个观测数据集,主要是从罗塞塔任务,约束彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko的核的活动模式。方法.我们开发了一个数值模型,计算生产率和非重力加速度的彗星67 P作为时间的函数的核,考虑到其复杂的形状与OSIRIS图像重建的形状模型。我们使用这个模型来拟合三个观测数据集:飞行动力学的轨迹数据;从OSIRIS图像重建的旋转状态;以及ROSINA的67 P的产水量测量。我们的模型的两个关键参数,调整到适合三个数据集在一起,是活动模式和动量传递效率(即,非重力的所谓“$η$参数”)。结果我们发现一个活动模式,能够成功地再现三个数据集同时进行。拟合的活动图象显示出两个主要特征:近日点外两个南部超区($\sim 10$ ~\%)的有效活动分数高于北部超区($< 4$ ~\%);近日点附近南部超区($\sim 25-35$ ~\%)的有效活动分数急剧上升。我们解释了随时间变化的南部有效活动部分的循环形成和删除的尘埃地幔在这些地区。我们的分析支持中等值的动量传递系数$η$的范围$0.6-0.7$ ;值$η\leq0.5$或$η\geq0.8$显着降低三个数据集的拟合。我们的结论强化了这样一种观点:与旋转轴方向相关的季节效应在尘幔的形成和演化中发挥着关键作用,反过来又在很大程度上控制着气体通量的时间变化。
2019-01-09 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
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
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
Dynamics and Origin of Comets: New Problems Appeared after the Rosetta Space Mission
最近对67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星进行的罗塞塔空间飞行任务所获得的数据对了解彗星的性质产生了深远的影响。除了修订关于彗星的物理性质和结构的概念外,这还涉及所观测彗星群(短周期和长周期彗星、半人马座、海王星外天体和奥尔特云天体)形成的动力学方面。在评论中,我们讨论了新的问题,出现在理论的动力学演化和起源的彗星由于罗塞塔任务。
2019-12-23 astro-ph.EP
Evidence for the formation of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko through gravitational collapse of a bound clump of pebbles
导致太阳系中行星体形成的过程仍然没有完全了解。使用欧空局罗塞塔任务上的一整套仪器获得的结果,我们提出的证据表明,彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko可能是通过毫米大小的尘埃聚集体(“卵石”)的结合团块的温和引力坍缩形成的,与微观冰粒混合。这一形成设想导致彗星的组成同时符合全球孔隙度、均匀性、抗拉强度、热惯性、垂直温度分布、释放尘埃的大小和孔隙度,以及随着日心距离的减小而急剧增加的水蒸气产生率,这些都是由罗塞塔号航天器和菲莱号着陆器上的仪器测量的。我们的研究结果表明,在年轻恒星周围的原行星盘中观察到的大量鹅卵石为彗星和其他小型天体提供了建筑材料。
2017-10-21 astro-ph.EP
Searching for Outbursts in the Ground-Based Photometry of 67P/Churyumov-Gerasimenko
67 P/Churyumov-Gerasimenko是一颗彗星家族的彗星,是罗塞塔任务的目标,这是第一次成功地在彗星上轨道和着陆探测器的任务。这次飞行伴随着一次大规模的地面观测活动。我们已经开发了一个管道来校准和测量彗星67 P在2016年近日点通过期间的测光,利用在各种设施中收集的所有可见波长宽带成像。该管道使用场内的背景恒星将彗星的亮度校准到一个通用的测光系统(Pan-STARRS 1),从而允许汇编和比较多个数据集。结果遵循基于先前幻影的预测:67 P显示从轨道到轨道的活动水平没有明显变化,并且彗发颜色在整个幻影中保持不变。我们在2015年8月22日探测到一次$\sim$ 0.14等的爆发。这次爆发的亮度和估计质量与罗塞塔直接在核上观察到的爆发一致。现场观测到的爆发与从地面观测到的爆发同时发生,但将这两个事件直接联系起来仍然具有挑战性。
2022-10-17 astro-ph.EP
Spectrophotometric properties of the nucleus of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko from the OSIRIS instrument onboard the ROSETTA spacecraft
欧洲空间局的罗塞塔任务自2014年8月以来一直围绕彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko(67 P)运行,目前正处于护送阶段。罗塞塔号上有大量的科学实验,旨在完成有史以来对彗星最详细的研究。我们目前的光度和分光光度性质的核67 P来自OSIRIS成像系统,其中包括一个广角相机(WAC)和一个窄角相机(NAC)的结果。~(67)P原子核的盘平均相函数显示出一个强的反相峰,在HG系统形式中G参数值为-0.13 $\pm$ 0.01,绝对星等为$H_v(1,1,0)$ = 15.74 $\pm$ 0.02 mag.20个滤光片的积分分光光度法在250-1000 nm波长范围内显示出红色光谱行为,除了可能由于SO $_2$冰导致的以$\sim$ 290 nm为中心的潜在吸收外,没有清晰的吸收带。在1.3 $^{\circ}$ ~ 54 $^{\circ}$相角范围内,原子核表现出强烈的相位红化,盘平均光谱斜率从11%/(100 nm)增加到16%/(100 nm)。这颗彗星在649 nm处的几何半径为6.5 $\pm$ 0.2\%,在Hapi区域的局部变化高达$\sim$ 16\%。从磁盘分辨图像,我们计算光谱斜率与当地分光光度法,并确定了三个不同的区域组(蓝色,中度红色,红色)。哈皮区域是最明亮的,光谱斜率最蓝,也是彗星上最活跃的表面。局部分光光度法显示与慧差发射相关的…
2015-05-26 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
Dust Impact Monitor (SESAME-DIM) on board Rosetta/Philae: Millimetric particle flux at comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
罗塞塔任务的菲莱着陆器旨在对彗星67 P/C-G进行现场调查,于2014年11月12日部署到彗星核表面,日心距离为2.99 AU。作为着陆器上表面电探测和声学监测实验的一部分,尘埃撞击监测器使用压电探测器探测从核中释放出的亚毫米和毫米大小的尘埃和冰粒。我们确定的DIM的测量范围内的粒子的环境通量的上限进行测量的基础上,在菲莱的下降到其标称着陆点的Rakkia在距离约22公里,18公里,5公里的核重心和在最后的着陆点Abydos的仪器。DIM传感器的几何因子是假设亚毫米和毫米尺寸的颗粒的各向同性环境通量来计算的。对于未检测到颗粒的测量间隔,通过假设碰撞的泊松分布计算最大真实碰撞率,并将其作为95%置信水平下的检测限。根据DIM进行的测量,仪器测量范围内的颗粒通量上限为下降期间的$10^{-8}-10^{-7}m^{-2}s^{-1}sr^{-1}$和2014年11月13日和14日Abydos的$1.6\cdot10^{-9}m^{-2}s^{-1}sr^{-1}$。考虑到颗粒速度低于逃逸速度,将DIM测量范围内颗粒体积密度的上限限制为$10^{-11}m^{-3}-10^{-12}m^{-3}$。用GIPSI工具对菲莱下降期间预期粒子通量进行的计算结果与DIM仪器未探测到致密粒子的情况相符。
2016-05-20 astro-ph.EP
Rosetta photoelectron emission and solar ultraviolet flux at comet 67P
罗塞塔号上的朗缪尔探测器仪器在罗塞塔号对67 P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星执行任务期间监测了探测器的光电子发射电流,实质上充当了监测250 nm以下波长的太阳紫外线辐射的光电二极管。我们使用了三种方法从朗缪尔探针测量中提取光电子饱和电流。由此产生的数据集可以用作罗塞塔航天器位置的太阳远紫外线和极紫外线的指数,包括耀斑,其波长对彗星中性气体的光电离非常重要。通过比较MAVEN/EUVM和TIMED/SEE的光电流数据测量,我们发现67 P在任务早期和后期处于大日心距离时具有良好的相关性,但在近日点的预期光电子流减少了50%。我们讨论了光电发射减少的可能原因,包括散射和吸收的纳米颗粒所产生的彗星尘埃远离核解体。
2017-09-12 astro-ph.EP physics.space-ph
The highly active Anhur-Bes regions in the 67P/Churyumov - Gerasimenko comet: results from OSIRIS/ROSETTA observations
67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星的南半球自2015年3月以来才从罗塞塔可见。它在近日点通过期间被照亮,因此它包含了经历最强加热和侵蚀速率的区域,从而暴露了地下最原始的物质。在这项工作中,我们调查,由于OSIRIS图像,地貌,分光光度法和一些瞬态事件的两个南半球地区:安赫尔和部分的贝斯。Bes主要是覆盖着细粒沉积物的露头固结地形,而Anhur似乎受到了强烈的侵蚀,具有细长的峡谷状结构、陡崖后退、不同类型的沉积物和指示普遍分层的地层退化序列。我们发现了一个新的140米长,10米高的悬崖形成的Anhur/Bes边界期间/后近日点通过,靠近暴露的CO $_2$和H $_2$ O冰以前检测到的区域。已经观察到几个喷流来自这些地区,包括强烈的近日点爆发,一个活跃的坑,和一个微弱的光学厚尘埃羽。我们确定了几个地区的一个相对较蓝的斜率(即较低的光谱斜率值)比他们的周围环境,表明表面成分富含一些水冰。这些光谱更蓝的区域尤其在岩屑堆和重力堆积沉积物中观察到,这些沉积物是从附近的陡崖和悬崖上落下的新暴露的物质。当尘埃地幔变厚,掩盖了下面的富冰层时,研究区域的光谱变红超过2 au。
2017-07-10 astro-ph.EP
Outgassing induced acceleration of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
彗星活动由于升华诱导力而影响轨道运动和旋转状态。罗塞塔飞行任务提供的精确旋转轴方向和位置数据使人们能够准确地确定丘留莫夫-格拉西缅科/67 P彗星的放气情况。我们直接从罗塞塔航天器的轨道中获得了观测到的67 P的非重力加速度。从非重力加速度,我们恢复的昼夜放气变化和研究的升华响应相对于峰值太阳光照可能的延迟。这使我们能够将67 P的非重力加速度与基于经验模型和关于升华过程的常见假设的预期进行比较。我们使用一个迭代的轨道细化和傅立叶分解的昼夜活动,以获得释气引起的非重力加速度。数据简化的不确定性是通过对彗星67 P的最佳拟合轨道集合的敏感性分析来确定的。我们发现,Marsden非引力加速度参数再现部分的非引力加速度,但需要通过分析原子核的几何形状和表面照明来增强,以得出关于表面上的升华过程的结论。非重力加速度紧随太阳下纬度(季节光照),在近日点附近相对于当地正午有一个小的滞后角。观察到的旋转轴的微小变化不赞成强迫进动模型的非重力加速度。与升华引起的力矩相反,非重力加速度并不对原子核上的局部活动区域施加强约束。我们发现轨道推导的非重力加速度和水的生产独立来自罗塞塔原位测量的密切协议。
2019-03-19 astro-ph.EP
Boulder migration in the Khonsu region of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
针对67P彗星Khonsu区域30米巨石迁移事件,本研究结合OSIRIS成像数据与热物理建模,将迁移时间限定为14小时,揭示其南北侧热历史差异或通过自身挥发性活动触发迁移,完善了该事件的触发机制认知。
2024-11-26 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
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
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
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
Prevailing dust-transport directions on comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
罗塞塔号飞行任务观测到67 P/Churyumov-Gerasimenko(67 P/C-G)彗星上较大巨石后面的尘埃输送和沉积。我们提出了一个机制,尘埃运输矢量的基础上,结合详细的地形67 P/C-G的均匀表面活性模型。引力、气体阻力和科里奥利力的结合导致了特定的尘埃传输路径,对于更高的尘埃速度,这些路径为近核彗发提供了燃料。通过将尘埃源均匀分布在整个彗星表面,我们得到了67 P/C-G的全球尘埃输送图。运输矢量与菲莱下降区报告的风尾方向一致。
2016-06-25 astro-ph.EP
CHO-bearing molecules in Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
2004年,罗塞塔号航天器被送往彗星67P/丘留莫夫-格拉西缅科,进行有史以来第一次长期的彗星调查。在2014年抵达后,该航天器在彗星附近停留了两年多。在这两年中,罗塞塔号上的ROSINA双聚焦质谱仪(DFMS)发现了一个具有意外复杂化学成分的昏迷,其中包括许多含氧分子。确定彗星的确切成分是了解恒星形成区和原行星盘中富含有机化学物质的重要第一步,这些物质最终保存在彗星冰中。在这项研究中,实验室校准和空间数据分析的联合方法被用来进行详细的鉴定和定量的CHO化合物的昏迷的67 P/Churyumov-Gerasimenko。目标是导出质量高达100 u的CHO化合物相对于水的丰度。在这项研究中,2015年5月的秋分后时期代表了彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko的最佳整体丰度。发现了各种各样的CHO-化合物,并推导出它们的丰度。最后,这些结果进行了比较,以丰富的CHO轴承分子在其他彗星,主要是从地面观测和建模。
2020-03-09 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
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
Subsurface characterization of 67P/Churyumov-Gerasimenko's Abydos site
2014年11月12日,ESA/Rosetta下降模块Philae降落在彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko的Abydos地点。在这一舱内,托勒密质谱仪测得的CO/CO2比率为0.07 +/- 0.04,这与Rosetta/ROSINA仪器在彗发中测得的值有很大不同,表明彗核中存在不均匀性。为了理解这种差异,我们调查了阿拜多斯地下的物理化学性质,导致CO/CO2比接近托勒密在该地区的表面观察到的。我们使用了一个彗星核模型,该模型考虑了不同的水冰相变(无定形冰,结晶冰和笼形物),以及分子在基质孔隙中的扩散。该模型的输入参数进行了优化的Abydos网站和ROSINA CO/CO2测量的比例被假定为对应于在核中的体积值。我们发现,所有考虑的水冰结构都能够重现托勒密观测的时间差不超过~50天,即低于~2%的67 P/Churyumov-Gerasimenko的轨道周期。67 P/丘留莫夫-格拉西缅科核的不均匀性也只有在它是由结晶冰组成的情况下才有可能。如果冰相是由无定形冰或笼形物组成的,托勒密和ROSINA测量结果之间的差异可能来自于核表面照明的空间变化。托勒密对阿比多斯的CO/CO2比率的最终新测量可能是区分这三种水冰结构的决定性因素。
2016-03-18 astro-ph.EP
Interaction between a Coronal Mass Ejection and Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
本研究通过数值模拟探究67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星与万圣节级日冕物质抛射的相互作用,揭示了CME期间彗星磁层的等离子体结构变化与磁场强度特征,补充了此前观测研究的数值模拟空白。
2024-03-09 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Dust Impact Monitor (SESAME-DIM) Measurements at Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
2014年11月12日,罗塞塔着陆器菲莱成功降落在彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko的核上。“菲莱”号携带了尘埃影响监测器,这是表面电探测和声学监测实验的一部分。DIM采用压电PZT传感器来探测从彗核发射并进入彗星彗发的亚毫米和毫米大小的冰和尘埃颗粒的撞击。DIM传感器测量动态数据,如通量和撞击粒子的方向性。假设密度和弹性颗粒特性,可以约束颗粒的质量和速度。DIM在菲莱彗星的三个任务阶段中运行:(1)菲莱与罗塞塔分离之前,距离彗星核重心约9.6公里,11.8公里和25.3公里。在这一任务阶段,由于罗塞塔的结构造成的显著遮蔽,从放射状轨道上的核释放的粒子仍然无法检测到,并且确实没有检测到尘埃粒子。(2)在菲莱下降到其名义上的着陆点Kazakia期间,DIM在距离核重心5.0公里处检测到一个大约毫米大小的粒子,相当于距离表面2.4公里的高度。这是有史以来最接近的尘埃探测彗星核的一个专门的现场尘埃探测器。(3)在菲莱的最后着陆点Abydos,DIM没有探测到尘埃撞击,这可能是由于菲莱附近的彗星活动较低,或者由于菲莱附近的障碍物遮蔽,或者两者兼而有之。实验室校准实验表明,检测到的颗粒的材料性质与具有大约$250\, \mathrm{kg\,m^{-3}}$的堆积密度的多孔颗粒相容。这种粒子可能是通过升华水冰而从彗星表面剥离的。
2015-10-06 astro-ph.EP
The evolution of the electron number density in the coma of comet 67P at the location of Rosetta from 2015 November through 2016 March
一个彗星电离层模型假设等离子体以与中性气体相同的整体速度径向向外移动,并且不受解离复合的严重减少,以前已经在与罗塞塔任务有关的一系列案例研究中进行了测试67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星。人们已经发现,在低活性和几十公里内从核这样的模型(最初是为这种条件下开发的)一般工作良好,在再现观察到的电子数密度,特别是当等离子体生产通过光电离和电子碰撞电离考虑。相反,在近日点附近的案例研究表明,应用类似的假设高估了在罗塞塔位置观测到的电子数密度。在这里,我们将ROSINA/COPS驱动的模型结果与RPC/MIP导出的电子数密度进行了比较,这些电子数密度在南方夏季/春季的后近日点阶段延长了一段时间(2015年11月至2016年3月)。我们观察到从模型严重高估(超过10倍)观察结果的状态逐渐过渡到2016年3月期间的合理一致性。
2019-09-02 astro-ph.EP 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
Dawn-dusk asymmetry induced by the Parker spiral angle in the plasma dynamics around comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
当相互作用时,太阳风和彗星电离的大气层交换能量和动量。我们的目的是了解太阳风磁场的平均帕克螺旋配置对这种相互作用的影响。我们比较分析广义陀螺仪与罗塞塔观测彗星67 P/丘留莫夫-格拉西缅科的理论预期。统计方法可以克服上游太阳风测量的不足。我们发现,除了沿着(对于彗星拾取离子)或逆着(对于太阳风离子)上游电场方向和方向加速之外,彗星拾取离子还向慧发的黎明侧漂移,而太阳风离子则向慧发的黄昏侧漂移,与日心距离无关。相互作用的动力学不是发生在一个平面上,在以前的作品中经常假设。
2018-05-14 astro-ph.EP
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
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
Evidence for depletion of heavy silicon isotopes at comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
上下文罗塞塔轨道器离子和中性分析光谱仪(ROSINA)旨在测量欧洲航天局罗塞塔任务的目标67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星的昏迷气体成分。除了挥发物,ROSINA还测量了太阳风质子与彗星表面相互作用而从彗星上溅射下来的耐火材料。目的。不同太阳系物质的起源仍有很大争议。同位素比率可用于区分不同的储层,并研究太阳系形成过程。方法. ROSINA由两个质谱仪和一个压力传感器组成。在ROSINA双聚焦质谱仪(DFMS)中,彗星起源的中性气体被电离,然后在电场和磁场中偏转,根据它们的质荷比分离离子。DFMS具有高质量分辨率、动态范围和灵敏度,可检测稀有物质和已知的主要挥发物。结果我们用罗塞塔航天器上的ROSINA仪器测量了所有三种稳定硅同位素的相对丰度。此外,我们测量了$^{13}$ C/ $^{12}$ C中的C $_2$ H $_4$,C $_2$ H $_5$,和CO。DFMS原位测量表明,平均硅同位素组成表明,相对于$^{28}$ Si和太阳丰度,重同位素$^{29}$ Si和$^{30}$ Si耗尽,而$^{13}$ C到$^{12}$ C在分析上与散装行星和陨石组成无法区分。虽然重硅同位素的缺乏的起源不能明确地解释,我们讨论的机制,可能有助于测量耗尽的同位素$^{29}$ Si和$^{30}$ Si。
2017-05-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Ingredients for Solar-like Systems: protostar IRAS 16293-2422 B versus comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
我们现代的太阳系经过了$4.6\times10^9$年的进化,只剩下一些它诞生时的遗迹。彗星被认为是最初形成地球和其他行星的成分的最原始的示踪剂。其他低质量的原恒星可能类似于我们的原太阳,因此可以用来研究形成类太阳系统所必需的构建模块。这项研究测试这一想法的基础上新的高灵敏度,高空间分辨率ALMA数据的原行星盘尺度(~70天文单位)的IRAS 16293-2422和彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko的大部分组成,确定了第一次与独特的现场监测进行的罗塞塔。对原恒星干涉测线巡天(PILS)的观测结果和罗塞塔轨道器离子和中性分析光谱仪(ROSINA)的测量结果进行比较分析表明,CHO-、N-和S-轴承分子的相对丰度在原恒星和彗星数据之间存在一定的分散性。一个试探性的相关性被认为是第一次为P-和Cl-轴承化合物。结果表明,彗星和星子的挥发性成分部分继承了前和原恒星阶段的演变。
2019-08-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Thermal inertias of pebble-pile comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
罗塞塔彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko的任务提供了新的数据,以更好地了解彗星是由什么组成的。彗星表面物质的弱拉伸强度表明,彗星是一个分层的尘埃聚集体,是由气态太阳星云中一团被称为"卵石“的小尘埃聚集体通过引力坍缩形成的。由于卵石是彗星的组成部分,而彗星是太阳星云中星子的幸存者,因此结合热观测和数值计算来估计卵石的大小对于了解外太阳系的行星形成具有重要意义。在这项研究中,我们计算的热惯性和热趋肤深度的分层聚集体的卵石,昼夜和轨道变化的温度。我们发现,彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko的热惯性是一致的厘米至dm大小的鹅卵石的层次聚合。我们的研究结果表明,这些冰冷的星子可能是通过太阳星云中厘米到分米大小的鹅卵石的吸积而形成的。
2020-07-06 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
Surface localization of gas sources on comet 67P/Churyumov-Gerasimenko based on DFMS/COPS data
我们重建了彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko在2015年出现期间表面上四种主要气体H2O,CO2,CO和O2的源分布的时间演变。该分析应用了逆彗差模型,并拟合了2014年8月6日至2016年9月5日期间使用罗塞塔轨道器离子和中性分析光谱仪(ROSINA)的双聚焦质谱仪(DFMS)和COmet压力传感器(COPS)测量的数据。天然气来源的空间分布及其随时间的变化,使人们能够构建气体排放的表面地图,并评估综合生产率。对于所有物种,分别对北半球和南半球的峰值生产率和每轨道综合生产率进行了评价。九个最活跃的彗星表面上的发射区的定义和它们的相互关系,为每个物种的排放量进行了讨论。
2018-11-13 astro-ph.EP
A $\sim$32-70 K formation temperature range for the ice grains agglomerated by comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
Grand Canonical蒙特卡罗模拟被用来再现由Rosetta航天器上的ROSINA质谱仪在木星族彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko中观察到的1.7 $\times$ 10 $^{-3}$和1.6 $\times$ 10 $^{-2}$之间的N $_2$ /CO比,假设该天体是由原太阳星云中的包合物聚集而成的。模拟是使用一个详细的原子间势调查的温度依赖性的捕获内的多个客人笼形物形成的CO和N $_2$的气体混合物的比例对应于那些预期的原太阳星云。通过假设67 P/Churyumov-Gerasimenko是从包合物中凝聚而成的,我们的计算表明,彗星颗粒一定是在原太阳星云中$\sim$ 31.8和69.9 K之间的温度范围内形成的,以匹配ROSINA质谱仪测量的N $_2$ /CO比率。木星家族彗星中笼形物的存在可以解释在67 P/Churyumov-Gerasimenko中测量到的潜在N $_2$耗尽(与原太阳值相比,因子高达$\sim$ 87)。
2015-04-07 astro-ph.EP