Short-term variability of comet C/2012 S1 (ISON) at 4.8 AU from the Sun
我们在2013年2月的六个晚上观察了彗星C/2012 S1(ISON),当时它距离太阳4.8 AU。在这个距离和时间,彗星不是很活跃,理论上可以探测到光度变化,可能是由于彗核的旋转。本工作的目标是获得差分测光的彗星内彗差使用不同的孔径半径,以获得一个可能的旋转周期。在西班牙拉希塔天文台f/30.77m望远镜上用4k × 4k CCD获得了大视场图像。进行孔径测光以获得相对星等随时间的变化。使用校准的星场,我们还获得了ISON的R-星等随时间的变化。我们应用Lomb-Scargle周期图分析,以获得可能的周期性所观察到的亮度变化,直接与旋转的彗星核。彗星的光变曲线是非常浅的,与0.03 $\pm$ 0.02马格的峰到峰的振幅。一个暂定会合旋转周期(单峰)的14.4 $\pm$ 1.2小时的ISON的核是从我们的分析,但也有其他的可能性。我们研究了在同一个晚上,从晚上到晚上所获得的周期的视宁度变化的可能影响。这些视宁度变化对所导出的周期性没有影响。我们讨论并解释了ISON核转动周期的所有可能解。
2015-01-21 astro-ph.EP
Comet 73P/Schwassmann-Wachmann 3's Dust Trail as a Source of Pickup Ions
The Centre for Planetary Sciences at UCL/Birkbeck(伦敦大学学院/伯贝克行星科学中心);University of New Hampshire(新罕布什尔大学)
研究发现73P/Schwassmann-Wachmann 3的尘埃尾是捕获离子的重要来源,通过太阳风测量和碎片位置分析证实了这一结论。
2026-02-10 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
Solar wind dynamics around a comet - A 2D semi-analytical kinetic model
我们的目标是在分析建模的太阳风质子轨迹与部分电离的彗星大气的相互作用,而不是在批量性能的流量,但在单粒子动力学。我们首先推导出一个广义的陀螺运动,其中的电场减少到它的运动分量。稳态假设,彗星密度和电子流体的简化模型被用来表示由个别太阳风质子在相互作用过程中所经历的力。得到了两束相互作用等离子体束回旋的三维解析表达式。把它应用到彗星的情况下,作用在质子上的力总是垂直于它们的速度,振幅与1/r^2成正比。太阳风的偏转是在空间的任何一点上得到的。由此产生的图像呈现出相交轨迹的焦散,并且发现一个完全没有粒子的圆形区域。粒子没有损失任何动能,而且没有减速,加上太阳风偏转模式和太阳风离子腔的存在,与罗塞塔飞行任务的一般结果非常一致。模型和现场数据之间的定性匹配突出了如何占主导地位的运动电场是整个大部分的相互作用区域的太阳风质子动力学。该模型提供了一个简单的一般动力学描述如何在这两个无碰撞等离子体之间转移的动量。它还显示了这种半分析模型的潜力,系统的定量比较的数据。
2018-05-09 astro-ph.EP
Mass-loading of the solar wind at 67P/Churyumov-Gerasimenko -- Observations and modelling
上下文由欧洲罗塞塔号航天器提供的对彗星附近等离子体环境的首次长期现场观测。目的。在这里,我们提供的太阳风流附近的67 P/Churyumov-Gerasimenko(67 P)和它的长期演变在低核活动的特性。我们的目标也是量化和解释的偏转和减速的流动预期从电离的中性彗星粒子在未受干扰的太阳风。方法.我们分析了现场离子和磁场数据,并结合这与混合建模之间的相互作用的太阳风和彗星大气。结果太阳风的偏转随着日心距离的减小而增加,并且表现出非常小的减速。这在观测和模拟的太阳风质子中都可以看到。根据我们的模型,能量和动量从太阳风转移到一个单一的区域中的彗发,以核为中心,大小为1000公里。这种相互作用在较大尺度上影响下游模拟的太阳风流。彗星离子所获得的能量只是太阳风能量的一小部分。结论.太阳风的偏转是小的、低活动彗星的质量负荷的最强和最清晰的标志,而太阳风几乎没有减速。
2018-05-15 astro-ph.EP
The Coma Dust of Comet C2013 US10 (Catalina) A Window into Carbon in the Solar System
C/2013 US 10(卡特琳娜)彗星是一颗动态的新奥尔特云彗星,当挥发物的日射和升华驱动最大活动时,它的出现呈现了一个有利的几何形状,可以在日心距离约为2天文单位的近地观测(约为0.93天文单位)。在这里,我们提出了中红外分光光度观测在两个时间的时代,从美国宇航局的平流层天文台红外天文学和美国宇航局红外望远镜设施。颗粒成分主要是黑色尘埃颗粒(模拟为无定形碳),硅酸盐与碳的比例约为0.9,几乎没有结晶化学计量(没有明显的11.2 μ m特征归因于富镁结晶橄榄石),亚微米颗粒尺寸分布峰值约为0.6 μ m。10 μ m硅酸盐特征较弱,高于局部连续谱约12.8%,测辐射热晶粒取向度较低(约14%)。卡特琳娜彗星是一个富含碳的天体。这种材料,这是很好地代表了无定形碳的光学常数是类似的材料,变暗和变红的彗星67 P/丘留莫夫-格拉西缅科的表面。我们认为,这种材料是特有的彗星核,综合从星尘样品,行星际尘埃粒子调查和微陨石分析的研究结果。卡塔利娜彗星和其他彗星的碳-硅原子比加入了越来越多的证据,表明原始太阳系中存在C/Si梯度。
2020-11-13 astro-ph.EP
GALEX FUV Observations of Comet C/2004 Q2 (Machholz): The Ionization Lifetime of Carbon
我们测量了基态碳原子C(^3 P)在行星际空间电离过程中的寿命,并将其与可能发生在这种介质中的主要物理过程的预期寿命进行了比较。我们的测量是基于分析彗星C/2004 Q2(Machholz)的远紫外(FUV)图像记录的银河系演化探测器(GALEX)在2005年3月1日。明亮的CI 1561 A和1657 A多重峰在GALEX EUV波段占主导地位。我们使用该图像创建了从彗星核延伸超过100万公里的高S/N径向剖面。我们的测量得出碳的总寿命为7.1 - 9.6 x 10^5 s(换算为1 AU)。这与假设太阳光电离、太阳风质子交换和太阳风电子碰撞电离是该介质中发生的主要过程以及马赫霍尔茨彗星嵌入缓慢的太阳风中的计算结果相比是有利的。在3 × 10^5公里范围内的CI分布的形状表明,要么CO的寿命比以前认为的要短,要么是一个寿命较短的含碳母体分子,如CH_4,提供了马赫霍尔茨彗星彗发这一区域的大部分碳。
2010-11-18 astro-ph.EP physics.atom-ph physics.space-ph
Giant ripples on comet 67P/Churyumov-Gerasimenko sculpted by sunset thermal wind
要解释67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星表面意外出现沙丘状图案,需要在理解表面和放气过程方面取得概念和定量进展。在这里,我们表明,由彗星发出的蒸气流在其近日点周围的表面层横向传播,由于强烈的压力差,由阳光照射的区域和阴影。对于这样的热风密度足够大,以运输颗粒-比以前的估计大十倍-释气必须通过表面多孔颗粒层发生,并且该层必须由粗糙度降低凝聚力的颗粒组成,与接触力学一致。线性稳定性分析的问题,完全测试对实验室实验,定量预测的出现,在观测波长范围内的底形,和他们的传播规模的彗星革命。虽然产生的稀薄大气,他们是矛盾的类似波纹出现在颗粒床提交粘性剪切流。这种定量的一致性表明,我们对流体动力学和沉积物输运之间的耦合的理解能够解释极端条件下的底形出现,并提供了一个可靠的工具来预测控制太阳系小天体演化的侵蚀和吸积过程。
2017-03-07 astro-ph.EP cond-mat.soft
Mass loading at 67P/Churyumov-Gerasimenko: a case study
我们研究的动力学之间的相互作用的太阳风离子和彗星周围的部分电离的大气,在距离太阳2.88 AU期间的低核活动。比较粒子数据和磁场数据的案例研究,我们突出了太阳风电场在彗星离子动力学的主要作用。彗星离子流和太阳风质子流的方向以一种相关的方式演化,正如质量负载理论所预期的那样。我们发现彗星加速离子流的主要方向是逆太阳方向,而不是对流电场方向。这被解释为反向阳极化电场与太阳风对流电场相加的效应。
2018-05-15 astro-ph.EP
Encounter of Parker Solar Probe and a Comet-like Object During Their Perihelia: Model Predictions and Measurements
帕克太阳探测器(PSP)旨在探索靠近太阳的新生太阳风。与此同时,PSP也有望遇到彗星和小行星等小天体。在这项工作中,我们调查星历表,以找到一个最近遇到的机会,然后模型之间的相互作用释放的尘埃等离子体和太阳风等离子体。在2019年9月2日,一颗彗星状物体322 P/SOHO刚刚通过其近日点,飞行到日心距离0.12 au,并以0.025 au的相对距离被PSP扫过。我们提出了从322 P释放的尘埃粒子的动力学,形成一个弯曲的尘埃尾巴。沿着PSP路径在模拟的内日球层,等离子体和磁场的状态进行采样和说明,从模拟结果的磁场序列进行比较,直接从PSP的原位测量。通过比较,我们认为,322 P可能是在一个不足的活动水平释放有限的尘埃等离子体的方式成为一个“岩石彗星”。我们还提供了WISPR记录的太阳风流的图像,显示了与凌乱的痕迹叠加的图像的灰尘轰炸的迹象。我们从LASCO日冕观测到,322 P在近日点通过期间从变暗区域过渡到相对明亮的流光,并模拟确认322 P从相对较快的太阳风流飞行到较慢的流,修改流的局部等离子体状态。
2020-11-30 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Cometary Charge Exchange Diagnostics in UV and X-ray
自从最初发现彗星电荷交换发射以来,各种X射线和紫外线观测站已经观测到20多颗彗星。这个观测样本提供了各种各样的彗星、太阳风环境和观测条件。它清楚地表明,太阳风电荷交换发射提供了丰富的诊断,这是可见的空间,时间和光谱发射功能。我们在这篇文章中回顾了每一种方法的可能性和局限性。
2012-04-02 astro-ph.EP astro-ph.HE physics.atom-ph
Kinetic-Scale Physics of a Multi-Species Solar Wind
Swedish Institute of Space Physics(瑞典空间物理研究所)
本文采用混合模型Amitis模拟不同α粒子-质子比的多成分太阳风与彗星的相互作用,揭示了动理学尺度下不同离子的能量转移规律及对彗星磁层结构的影响。
2025-01-20 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Chandra's Close Encounter with the Disintegrating Comets 73P/2006 (Schwassmann--Wachmann--3) Fragment B and C/1999 S4 (LINEAR)
2006年5月23日,我们使用钱德拉X射线天文台(CXO)上的ACIS-S仪器研究了彗星73 P/2006(Schwassmann-Wachmann 3)(73 P/B)的B碎片的X射线发射。我们获得了碎片B的共20 ks的CXO观测时间,并调查了同期的ACE和SOHO太阳风物理数据。CXO数据使我们能够在空间上分辨太阳风和碎片彗发之间相互作用区的详细结构,分辨率约为1 000公里,并观测多个彗星状天体的X射线发射。我们检测到光谱特征的变化,CV/OVII线的比率随着碰撞不透明度的增加而增加,正如Bodewits \e(2007)所预测的那样。线通量是由太阳风的速度、风中的物种和彗星的气体密度共同作用的结果。我们能够理解一些观察到的X射线形态的非引力作用在一个积极放气彗星的碎片场。我们利用钱德拉对高度碎片化的73 P/B碎片场的观测结果,重新分析和解释了2000年8月1日彗星C/1999 S4(LINEAR)完全分裂后所看到的神秘发射。我们发现在这两种情况下的物理情况是相似的,由于多个,小的释气体在视野中的扩展X射线发射。然而,这两颗彗星与完全不同的太阳风相互作用,导致了明显不同的光谱。
2009-01-30 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Water Production Rates from SOHO/SWAN Observations of Six comets: 2017-2020
太阳和日光层观测者卫星上的太阳风各向异性全天氢莱曼-阿尔法照相机每天拍摄整个天空的图像,通过其在流经太阳系的星际氢流上留下的印记,监测太阳风和太阳辐射的三维分布。在这个过程中,它还记录了彗星氢彗星的分布。我们在这里报告了SWAN在2017-2020年期间观察到的来自奥尔特云的六颗彗星的分析:C/2015 V2(Johnson),C/2019 Y1(ATLAS),C/2017 T2(PanSTARRS),C/2020 F8(SWAN),C/2019 Y 4(ATLAS)和C/2019 U6(Lemmon)。其中,C/2019 Y 4(ATLAS)和C/2020 F8(SWAN)的核都在近日点之前的入轨轨道上分裂。水的生产率在每个彗星的轨道的可检测部分的确定和讨论的光彗星的动力学子类的奥尔特云彗星。
2021-05-13 astro-ph.EP
Simultaneous Swift X-ray and UV views of comet C/2007 N3 (Lulin)
本文分析了2009年1月至2009年3月期间利用雨燕天文台对C/2007 N3(鹿林)彗星同时进行的X射线和紫外观测。对于我们的X射线观测,我们使用基本的变换来解释彗星的运动,以便结合所有可用的数据来产生一个经过修正的图像。我们用一个简单的模型来拟合提取的光谱,并在0.3至1.0 keV波段测量到4.3+/-1.3 * 10^-13尔格cm-2 s-1的X射线通量。在紫外线,我们获得了大孔径测光,并使用昏迷模型来推导出水的生产率的假设水的分布和其分解成OH分子的彗星的核。我们比较和讨论了彗星的X射线和紫外形貌。我们发现,彗星的X射线发射的峰值是偏移太阳的紫外线峰值发射,假设是核,约35,000公里。观测到的偏移、X射线发射的形状和X射线发射峰彗星一侧的减少表明,彗星确实是碰撞厚的电荷交换,正如我们从彗星的水产生速率(6- 8 10^28 mol. s-1)。X射线光谱与太阳风的电荷交换发射一致,彗星很可能与太阳风相互作用,耗尽了非常高的电离氧。我们表明,测量的X射线光变曲线可以很好地解释彗星的气体生产率的变化,观测几何和太阳风通量的变化。
2012-04-13 astro-ph.EP
Solar wind dynamics around a comet: The paradigmatic inverse-square-law model
目的。罗塞塔号航天器对67 P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星(67 P)附近太阳质子的观测,可以用与1/r^2成正比的有效磁场中的平面运动来模拟。我们的目标是提供一个彻底的研究,这种动力学,与一个明确的描述的行为,传入的粒子流。这样,我们就能够根据罗塞塔观测值校准模型的自由参数。方法.使用了动力学分析的基本工具。它们导致系统的相关参数的定义和可能的轨迹类型的分类。使用这样获得的形式主义,由来自无穷远的粒子流形成的结构可以被研究。结果所有的轨迹参数化的两个特征半径,rE和rC,来自第一积分。有三种不同类型的运动可能被对应于rE = rC的分界线划分。的轨迹,由一个积分定义的解析表达式,开发。使用这种形式主义,应用于来自无穷远的粒子流(模拟入射的太阳风)只给出一个自由参数,半径rE,它缩放了问题。创建半径为0.28 rE的圆形空腔以及过密度曲线(类似于光学中的焦散)。在每个观测时间,rE可以根据罗塞塔等离子体测量值进行校准,从而对太阳粒子动力学(入射方向,空腔和密度图)有定性的了解。我们还推断,为了正确地捕捉动力学的本质,彗星周围的太阳风的数值模拟必须使用比rE大得多的模拟框和比rE细得多的网格。
2018-06-05 astro-ph.EP
Probing the Plasma Tail of Interstellar Comet 2I/Borisov
我们使用Arecibo和Green Bank射电望远镜对星际彗星2 I/Borisov(C/2019 Q4)的等离子体尾部进行了近近日点和近近日点的致密射电源的掩星研究。行星际闪烁(IPS)技术被用来探测P波段(302- 352 MHz)、820 MHz和L波段(1120- 1730 MHz)的等离子体尾。在距等离子体尾中心轴不同垂直距离处闪烁的存在和不存在表明在距彗核$\sim$ 10弧分($\sim$ $10^6$ ~km)处存在小于6弧分的窄尾。在2019年10月31日用阿雷西博望远镜对B1019+083进行掩星期间记录的数据覆盖了等离子体尾部从其外部区域到中心轴的宽度。在掩星期间闪烁的系统性增加提供了当彗星处于其前近日点阶段时与尾部相关的等离子体特性。L波段闪烁的过量水平表明等离子体密度增强为背景太阳风的$\sim$的15- 20倍。观察到的闪烁功率谱的形状不断变化的尾巴从其边缘到中心轴表明比Kolmogorov平坦的密度谱,和等离子体密度不规则尺度存在于10和700公里之间的尾巴范围。发现的高频光谱过剩,对应于比菲涅耳尺度小得多的不规则尺度,表明在等离子体尾部存在小尺度密度结构,可能是由太阳风和彗星形成的等离子体环境之间的相互作用引起的。
2022-10-29 astro-ph.EP physics.space-ph
Hall Effect in the coma of 67P/Churyumov-Gerasimenko
磁流体动力学模拟在太阳风和彗星等离子体相互作用的研究中已经进行了几十年。各种等离子体边界已被模拟和比较,以及与彗星1 P/哈雷的观测。罗塞塔任务研究彗星67 P/Churyumov-Gerasimenko,挑战我们对太阳风和彗星相互作用的理解。罗塞塔等离子体联盟观察到在预测的反磁性空腔之外有非常弱的磁场区域。本文用霍尔磁流体力学方程模拟了内彗差,指出了霍尔效应在内彗差环境中的重要性。当考虑霍尔效应时,磁场拓扑变得复杂,在向阳面发生磁重联。昼侧的磁重联可以在全球反磁腔之外产生弱磁场区域,这可以解释罗塞塔等离子体联盟的观测结果。我们的结论是,实质性的变化,在内部彗差环境是由于这样一个事实,即离子惯性长度(或陀螺半径)是不是比反磁腔的大小小得多。
2018-01-11 astro-ph.EP physics.space-ph
Comet 41P/Tuttle-Giacobini-Kresak, 45P/Honda-Mrkos-Pajdusakova, and 46P/Wirtanen: Water Production Activity over 21 Years with SOHO/SWAN
在2017年、2018年和2019年,彗星46 P/Wirtanen、45 P/Honda-Mrkos-Pajdusakova和41 P/Tuttle-Giacobini-Kresak都有过近日点。它们的氢彗星是由太阳和日光层观测者卫星上的太阳风各向异性全天空氢莱曼-阿尔法照相机观测到的:自1997年以来第四次观测到46 P彗星,第三次观测到45 P和41 P彗星。46 P/Wirtanen彗星是一小类所谓的超活跃彗星之一,其气体生产率掩盖了它们的小尺寸。这颗彗星是罗塞塔任务最初的目标彗星。太阳和日光层观测者(SOHO)卫星上的太阳风各向异性(SWAN)全天空氢莱曼α相机在1997年,2002年,2008年和2018年的显灵期间观察到彗星46 P/Wirtanen的氢彗发。在过去的22年里,它的活动减少了,并且随着日心距离的变化而发生了显著的变化,其变化方式与另一颗极度活跃的彗星103 P/哈特利2非常相似。彗星45 P/Honda-Mrkos-Pajdusakova在2001年,2011年和2017年的近日点出现期间被SWAN观测到。在这段时间内,活动水平保持非常相似,没有长期衰减或突然下降。彗星41 P/Tuttle-Giacobini-Kresak在2001年,2006年和2017年的近日点出现时被SWAN观测到,并且在同一时期活动显着减少。在1973年,它以大爆发而闻名,在…
2020-07-13 astro-ph.EP
VIRTIS-H observations of comet 67P's dust coma: spectral properties and color temperature variability with phase and elevation
我们分析了2015年6月3日至10月29日在日心距离r_h = 1.24-1.55 AU处使用罗塞塔上的VIRTIS-H仪器获得的67 P/Churyumov-Gerasimenko彗星尘埃彗发的2-5微米光谱观测。使用光谱拟合测量2-2.5微米的颜色、热辐射计的色度和色温。在α = 90°太阳相位角下获得的数据表明,随着高度的增加(0.5至8公里),热辐射的增加(0.05至0.14),伴随着颜色和色温的可能边际下降。可能的解释包括内彗发中存在弹道轨道上的暗粒子,以及粒子成分的径向变化。在50-120°的相位角范围内,相位红化是显著的(0.031%/100 nm/°),在α = 90°时平均颜色为2%/100 nm,这可能与尘埃颗粒的粗糙度有关。此外,还观察到色温随着相位角的减小以约0.3 K/°的速率降低,这与大的多孔颗粒的存在一致,具有低热惯性,并且显示出显著的昼夜温度对比。比较在固定相位角(α = 90°)下获得的数据,在近日点附近观察到20%的热辐射增量。在分析的时间段内,尘埃颜色的日心变化并不显著。测得的色温从260 K变化到320 K,在r_h = 1.24-1.5 AU范围内遵循r^0.6的变化,接近预期的r_h^0.5值。
2019-01-10 astro-ph.EP
Plasma distribution of Comet ISON (C/2012 S1) observed using the radio scintillation method
报道了2013年11月1- 28日ISON彗星(C/2012 S1)等离子体尾部电子密度的行星际闪烁(IPS)观测结果。ISON彗星在11月28日通过近日点之前,显示出一条发育良好的等离子体尾巴(长度超过2.98 x 10^{7}公里)。我们确定了一个射电源的视线接近ISON的等离子体尾部在上述期间,并获得了它的IPS数据使用太阳风成像设施在327 MHz。我们使用日地关系天文台上的日光层成像仪来区分彗星尾部和太阳爆发的增强闪烁起源。根据我们的检查,我们确认了11月13日,16日和17日射电源1148-00的三次IPS增强,这可能归因于彗星尾部的扰动。1148-00在被等离子体尾掩星期间,其功率谱比正常谱有更陡的斜率。我们估计了ISON等离子体尾部的电子密度,发现在距离彗核3.74 x 10^{7} km处,尾轴周围的电子密度为84 cm^{-3},在尾边界附近的电子密度出现了意想不到的变化。
2015-02-19 astro-ph.EP physics.space-ph
Bayesian Modeling of NICER Cometary X-ray Spectra: A Legacy Survey of Solar-Wind Charge Exchange
Auburn University(奥本大学);Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics(马克斯·普朗克地外物理研究所);Eureka Scientific(尤里卡科学公司);George Mason University(乔治梅森大学)
本文通过贝叶斯统计方法分析了八颗彗星的软X射线观测数据,识别电荷交换线成分,测量相对离子通量,并推断太阳风冻结入温度。研究发现,光谱形态分为碳主导、中间和氮/氧主导三个家族,冻结温度差异显著,且短期变化表明电荷状态波动主导了光谱差异。
2026-05-20 astro-ph.EP astro-ph.HE
Water Production Rates from SOHO/SWAN Observations of Comets C/2017 K2 (PanSTARRS) and C/2022 E3 (ZTF)
本研究利用SOHO卫星的SWAN相机观测两颗长周期彗星的氢彗发,计算得到了它们不同轨道阶段的水产生速率,为彗星研究提供了观测数据。
2025-05-16 astro-ph.EP
Probing Coronal Magnetic Fields with Sungrazing Comets: \hi\ Ly$α$ from Pickup Ions
对掠日彗星的观测可以用来探测日冕,研究彗星的组成,并研究控制日冕等离子体和彗星气体之间相互作用的等离子体过程。对\hi \ Ly $α$的强度和谱线轮廓的连续观测跟踪了日冕的密度、温度和流出速度。对彗星C/2002 S2的\hi \ Ly $α$观测的分析表明,彗星Ly $α$的尾部有一个令人惊讶的分裂,并且在整个尾轴上有一个不对称的红移和蓝移发射。有人认为,速度结构可能是由拾取离子和彗星中性粒子之间的电荷转移产生的中性粒子的人口。在这里,我们提出了数值模拟的\hi \ Ly $α$强度和速度的质心掠日彗星的假设下,磁场和太阳风风是径向的。这些模型定性地再现了彗星C/2002 S2的观测结果,并可能解释了在C/2002 S2和C/2001 C2中看到的分裂尾巴形态。它们也与观测到的红移和蓝移相匹配,尽管解释蓝移所需的太阳风速度意味着强烈的多普勒变暗,需要更高的放气速率才能与光变曲线相匹配。然而,模型不匹配的观察细节,我们讨论了剩余的差异和模型中的不确定性。我们简要地讨论了其他的彗星观测和掠日彗星观测与梅蒂斯日冕的影响。
2019-12-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Scintillating Tail of Comet C/2020 F3 (Neowise)
上下文彗星等离子体尾对射电源的掩星可以用来探测彗星尾部的结构和动力学。这样的掩星是罕见的,而闪烁的发生,由于小规模的密度变化的尾巴,仍然有些争议。目的。本文介绍了利用低频天线阵(LOFAR)对C/2020 F3(Neowise)彗星等离子体尾对致密射电源3C 196的偶然掩星的详细观测。3C 196的轨迹几乎垂直于彗星的尾部,形成了一个独特的轮廓,它只在彗核下游很短的距离处被切割。方法.行星际闪烁是由于太阳风的密度变化引起的致密射电源接收强度的快速变化。从3C 196接收到的信号中的IPS被观察了五个小时,覆盖了2020年7月16日彗星C/2020 F3(Neowise)等离子体尾部后面的整个过境,并允许评估彗星及其尾部所嵌入的太阳风。结果结果显示闪烁的突然和强烈的增强,这是明确地归因于等离子体尾部。最强的闪烁与尾部边界相关,在尾部内观察到较弱的闪烁,并注意到先前未报告的闪烁周期性变化,可能与单个等离子体细丝相关。此外,分离来自太阳风和彗星尾的贡献,以测量尾部内物质速度的急剧下降,这表明沿尾部边界的急剧速度切变导致强烈湍流
2022-10-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Oscillations of cometary tails: a vortex shedding phenomenon?
上下文在彗星到达近日点的过程中,彗星可能会出现在星载光学仪器的视野中,在某些情况下,显示出从彗星彗发延伸出来的发育良好的等离子体尾部,并表现出振荡行为。目标。彗星尾部的振荡可以用彗星与太阳风流相互作用产生的涡旋脱落来解释。因此,有可能利用这些振荡,以推断斯特劳哈尔数$St$的值,它量化的旋涡脱落现象,和当地介质的物理性质。方法.利用日地关系天文台(STEREO)的日球层成像仪(HI)数据,研究了2 P/Encke和C/2012 S1(ISON)彗星在2013年11月近日点期间的尾部振荡,通过估算晕的大小、太阳风流的相对速度和振荡周期,确定了斯特劳哈尔数。结果我们发现,估计的Strouhal数是非常小的,和$St\sim0.2$的典型值将外推的大小的晕大于$\sim10^6$公里。结论.尽管涡旋脱落现象尚未明确揭示,但研究结果表明,一些MHD不稳定性过程是彗星尾部观察到的行为的原因,可以用来探测近太阳区域的物理条件。
2018-04-03 astro-ph.EP
Emission lines between 1 and 2 keV in Cometary X-ray Spectra
我们提出的探测新的彗星X射线发射谱线在1.0至2.0千电子伏范围内使用的钱德拉X射线天文台和ACIS光谱仪观测彗星的样本。我们从Chandra样本中选择了5颗具有良好信噪比光谱的彗星。这些彗星包括:C/1999 S4(LINEAR)、C/1999 T1(McNaught-Hartley)、153 P/2002(Ikeya-Zhang)、2 P/2003(Encke)和C/2008 8 P(Tuttle)。我们用我们的太阳风电荷交换(SWCX)排放模型(Bodewits等人,2007年)的扩展版本对光谱进行了建模。在1 keV以上,我们发现Ikeya-Zhang在1340和1850 eV处具有强发射谱线,我们将其识别为分别由Mg XI和Si XIII的太阳风电荷交换线产生,并且在1470、1600和1950 eV处具有较弱的发射谱线,其分别由Mg XII、Mg XI和Si XIV的SWCX形成。Mg XI和XII以及Si XIII和XIV线在我们样本中的其他彗星(LS 4,MH,Encke,8 P)中以显着水平被检测到,这些线承诺将被包括在SWCX模型中。在1700至2000 eV范围内的硅线检测到的所有彗星,但随着不断上升的背景和彗星排放量减少,我们警告这些检测需要进一步确认更高分辨率的仪器。
2012-12-04 astro-ph.EP astro-ph.HE
Non-Gravitational Forces and Spin Evolution of Comets
许多彗星的运动受到其表面释气引起的非引力的影响。除气也会产生反作用扭矩,导致彗星的自旋演化。我们建议,这两个过程是相关的,并表明彗星的自转速率在其日心轨道的变化与其非重力加速度的幅度成线性比例。比例常数取决于彗星的大小和轨道要素(半长轴和偏心率)和(无量纲)杠杆臂参数$ζ$,它与释气引起的扭矩和加速度有关。我们确定了7颗彗星的$ζ$,这7颗彗星的非引力加速度和自旋周期的变化$ΔP$被测量,并验证了这种关系。该样本在$ΔP$中跨越了近40年,产生了$\logζ=-2.21\pm 0.54$,令人惊讶的小值和分布。然后,我们应用我们的框架,以209彗星测量的非重力加速度和确定的对象最有可能表现出大的自旋周期的变化,$ΔP\gtrsim 20$分钟每轨道假设旋转周期为10小时和$ζ$可比我们的控制样本。这些物体应该是未来研究彗星自旋变化的主要目标,进一步限制$ζ$的分布。缺乏具有非常高的预期自旋速率变化的彗星(这并不等同于具有最高的非引力加速度)表明:(1)由释气驱动的自旋上升引起的彗星裂变一定是一个重要的过程;(2)$ζ$的分布有一个下限$\sim 10^{-3}$。
2018-09-13 astro-ph.EP
Water Production Rates from SOHO/SWAN Observations of Comets C/2020 S3 (Erasmus), C/2021 A1 (Leonard) and C/2021 O3 (PanSTARRS)
本研究利用SOHO卫星的SWAN相机观测三颗长周期彗星的氢彗发,计算了它们随时间变化的水产率,并分析了它们在近日点前后表现出的不同解体与活动行为。
2023-04-06 astro-ph.EP
Prospects for the In Situ detection of Comet C/2019 Y4 ATLAS by Solar Orbiter
欧洲航天局的太阳轨道器航天器将于2020年5月底和6月初在彗星C/2019 Y 4(ATLAS)的位置下游附近通过。我们预测,宇宙飞船可能会在2020年5月31日至6月1日之间遇到彗星的离子尾,而彗星的尘埃尾可能会在2020年6月6日穿过。我们概述了太阳风的特点和尘埃颗粒碰撞,航天器的仪器可能会发现时,穿越彗星的两个尾巴。太阳轨道器也将在2020年5月22日通过C/2020 F8(SWAN)的轨道路径,但我们认为它不太可能探测到与该彗星相关的任何物质。
2020-05-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Sungrazer comets as analogs of star-planet magnetic interactions
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Université Paris Cité(巴黎西岱大学);CEA(法国原子能委员会);CNRS(法国国家科学研究中心);AIM(天体物理学与行星学研究所);European Space Agency(欧洲空间局);ESTEC(欧洲空间研究与技术中心);Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP)(天体物理学与行星学研究所以);Université de Toulouse(图卢兹大学);CNES(法国国家空间研究中心);Collège Stanislas(斯坦尼斯拉斯学院)
本文研究太阳穿行彗星Lovejoy通过日冕时与太阳磁相互作用的可能性,通过磁流体动力学模型重建日冕磁场和日风条件,评估其是否能产生足够的能量引发太阳热点或爆发。
2026-05-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Survey of Water Production in 61 Comets from SOHO/SWAN Observations of Hydrogen Lyman-alpha: Twenty-One Years 1996-2016
自1995年12月发射升空以来,太阳和日光层观测卫星上的太阳风各向异性仪(SWAN)观测到了44颗长周期和新奥尔特云彗星和36颗17颗短周期彗星的幻影。水的产生率已经从3700多张图像中确定,这些图像在每个彗星轨道的大部分区域产生了一系列一致的活动变化。这使得计算指数幂律变化与日心距离的这些彗星在近日点之前和之后,以及水的生产率的绝对值。这些各种措施的整体水活动,包括前和后近日点指数,绝对产水率在1 AU,活跃的表面积及其变化进行了比较,与一些动力学量为每个彗星,包括动力学类,原始半长轴,核半径(如有),和成分分类类。在长周期和短周期彗星中都可以看到彗核演化的证据。
2018-09-11 astro-ph.EP
Dynamics of High-Velocity Evanescent Clumps [HVECs] Emitted from Comet C/2011 L4 as Observed by STEREO
来自STEREO-B上SECCHI/HI-1望远镜的高质量白光图像显示了从C/2011 L4 [Pan-STARRS]彗星的彗发中排出的高速瞬逝团块[HVECs]。动画图像提供了高度动态的喷出物在反太阳方向近径向移动的证据。在HI 1-B图像中最初检测到的团块的整体速度范围从$200-400$ km s $^{-1}$,随后是明显的加速,最高速度为$450-600$ km s $^{-1}$,这是典型的缓慢到中等太阳风速度。团块速度不超过这些极限值,似乎达到一个平台。图像还显示,这些团块在传播时不会膨胀。数量级计算表明,电离的单个原子或分子与观测相比加速得太快,而微米或更大的尘埃颗粒加速得太慢。我们发现中性Na、Li、K或Ca原子与$β>50$的配合物可能符合观测结果。同样可能的是,我们发现太阳风和日光层磁场(HMF)的相互作用可以导致观察到的团块动力学演化,使它们迅速加速到太阳风的速度。因此,我们推测HVECs是由带电粒子(尘埃粒子)或中性原子加速辐射压力在$β>50$值。此外,数据表明,团块喷出物最初沿着近径向的明亮结构移动,然后分离成HVEC和较大的尘埃颗粒,由于太阳辐射和重力的影响,这些尘埃颗粒相对于彗星的轨道运动稳定地向后弯曲。这些结构逐渐在尘埃尾部形成新的条纹。条纹的近周期性间隔可能表明由于彗星核的旋转而引起的释气活动调制。然而,目前还不清楚是否所有的条纹都是由于这个过…
2015-07-09 astro-ph.EP
Comet Encounters and Carbon 14
激波加速粒子的$^{14}$ C产生是根据高能粒子释放的总能量计算的。最近报道的大气中$^{14}$ C含量在公元前1000年上升了1.2%。775年,它被发现,将需要$\gtrsim 10^{34}$ erg的高能粒子,低于最初的估计,但远远超过任何已知的太阳耀斑的记录。值得注意的是,一颗大彗星(相当于C/Hale-Bopp)与太阳碰撞产生的超级耀斑可能在日冕和/或太阳风中产生激波加速的GeV宇宙射线,并可能解释CE 775事件。未来可能会观测到彗星与太阳和其他恒星相遇的其他几个预测。
2012-11-26 astro-ph.EP astro-ph.HE
Spin Evolution and Cometary Interpretation of the Interstellar Minor Object 1I/2017 'Oumuamua
对第一个星际小天体1 I/2017 'Oumuamua的观测没有显示出直接的放气迹象,如果它具有富含挥发物的成分,这将是自然的。然而,Micheli等人(2018)最近对影响该物体轨道的大量非重力加速度的测量被解释为是由其彗星活动引起的,这必须是相当剧烈的。在这里,我们批判性地重新评估这一解释,探索的影响,测量非重力加速度的'Oumuamua的旋转状态。我们表明,释气扭矩应驱动快速演变的'Oumuamua的自旋(在几天的时间尺度上),假设扭矩不对称的典型的太阳系彗星。然而,考虑到该物体高度细长的形状,其扭矩不对称性可能更高,这意味着更快的进化。这将导致'Oumuamua在其穿越太阳系的旅程中发生快速的旋转裂变,这显然与从光度变化推断出的其旋转状态的相对稳定性不一致。基于这些论点,以及缺乏直接的放气迹象,我们得出结论,'Oumuamua作为彗星的分类(用来解释其声称的异常加速)是值得怀疑的。
2018-11-05 astro-ph.EP
Ethyl alcohol and sugar in comet C/2014Q2 (Lovejoy)
原恒星周围存在着大量复杂的有机分子(COM;定义为含有六个或更多原子的分子),这表明恒星的形成伴随着分子复杂性的增加。这些COM可能是星子和最终行星形成的物质的一部分。彗星代表了太阳系中最古老和最原始的物质,包括冰,因此是我们了解太阳原行星盘挥发性成分的最佳窗口。在彗星冰中发现的分子包括水、简单的碳氢化合物、氧、硫和含氮物质,以及一些COM,如乙二醇和甘氨酸。我们报告了在彗星C/2014 Q2(Lovejoy)中检测到的21种分子,包括在彗星中首次鉴定出乙醇(ethanol,C2 H5 OH)和最简单的单糖糖乙醇醛(CH 2 OHCHO)。乙醇和乙醇醛的丰度分别为5%和0.8%(相对于甲醇为0.12%和0.02%),略高于在太阳型原恒星中测得的值。总的来说,彗星冰中高丰度的COM支持太阳系原行星盘通过颗粒表面反应形成。
2015-11-16 astro-ph.EP
ALMA mapping of rapid gas and dust variations in comet C/2012 S1 (ISON): new insights into the origin of cometary HNC
2013年11月16日至17日,阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)在日心距离0.58-0.54 AU(近日点前)对掠日彗星C/2012 S1(ISON)进行了观测。HNC,CH $_3$ OH,H $_2$ CO和灰尘的彗发分布的时间分辨测量,每天约一小时的过程中获得。在11月16日UT 10:10-11:00期间,彗星的活动显着下降,表现为分子线和连续通量的$>42$ %下降。H $_2$ CO观测结果与我们观测开始后不久彗星气体产生率突然下降$\approx50$ %相一致。11月17日,在类似的时期内,观察到的总通量保持相对恒定,但HNC分布形态的强烈变化被检测为时间的函数,表明该物种的cloudly,间歇性外流。我们的观察结果表明,至少有一部分检测到的HNC起源于富氮有机耐火材料的降解,间歇性地从有限的区域的核释放。相比之下,CH $_3$ OH和H $_2$ CO在11月17日观测期间的分布相对均匀,与这些物种的各向同性流出和稳定的活动水平一致。这些结果突出了ISON彗星在近日点前爆发期间产生的气体和尘埃的变化程度很大,这与核的反复破坏和相对静止期相一致。
2017-02-10 astro-ph.EP
Oxygen Isotopic Composition of an Enstatite Ribbon of Probable Cometary Origin
丝状顽火辉石晶体存在于可能来自彗星的行星际尘埃颗粒中,但在陨石中非常罕见或不存在。顽火辉石的晶体学特征表明它们是直接由水蒸气凝结而成的。我们测量了一个巨大的星团行星际尘埃颗粒顽火辉石带的O同位素组成为$δ^{18}\rm{O}{=25{\pm}55}$,$δ^{17}\rm{O}{=-19{\pm}129}$,$Δ^{17}\rm{O}{=-32{\pm}134}$(2个$σ$错误),这与从创世记太阳风测量中推断的太阳组成在2 $σ$水平上是不一致的。粒子的O同位素组成,与地球的组成一致,意味着它凝聚从非太阳O同位素组成的气体,可能是由于磁盘区域的蒸发富集在$^{16}$ O-贫化固体。与彗星相比,小行星中的顽火辉石相对稀少,这意味着这种晶体要么是在彗星形成的外太阳系中由尘埃蒸发的\textit{in-situ}凝结而成,要么是在内太阳系中凝结,随后被向外输送到彗星形成区域。
2019-07-25 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
Helios spacecraft data revisited: Detection of cometary meteoroid trails by in-situ dust impacts
彗星附近存在着彗星流星体的尾迹,形成行星际尘埃云的精细结构。这些尾迹主要由尺寸约为0.1毫米至1厘米的彗星颗粒组成,它们以低速喷射,并在围绕太阳旋转的几周内保持非常接近彗星轨道。在重新分析1970年代测量的太阳神尘埃数据时,Altobelli等人(2006年)确认了在一个非常狭窄的空间区域以135度的真实异常角探测到的7次撞击的集群,作者认为这是潜在的彗星轨迹粒子。我们重新分析这些候选彗星尾迹粒子调查的可能性,他们中的一些或全部确实来自彗星尾迹,我们限制其源彗星。空间探索行星际流星体环境(IMEX)尘埃流模型是Soja等人(2015)开发的一种新的内太阳系彗星流星体流通用模型。利用IMEX,我们研究彗星的踪迹穿越太阳神。在围绕太阳旋转的10圈中,以及在太阳神号探测到候选尘埃粒子的狭窄空间区域,宇宙飞船反复穿越彗星45 P/Honda-Mrkos-Pajduvsakova和72 P/Denning-Fujikawa的轨迹。根据探测时间和粒子撞击方向,探测到的四个粒子与这两颗彗星的起源相一致。我们在这些尾迹中发现了大约10^-8 ~ 10^-7 m^-3的尘埃空间密度。利用航天器上的尘埃分析仪对流星体尾迹粒子进行现场探测和分析,可追溯到其来源天体,这为无需驾驶航天器前往或甚至在这些天体上着陆而对彗星和小行星进行远距离成分分析打开了一扇新的窗口。这为未来的任务提供了新的科学机会,如Des…
2020-09-22 astro-ph.EP
A Dynamical Analysis of the Dust Tail of Comet C/1995 O1 (Hale-Bopp) at High Heliocentric Distances
C/1995 O 1(海尔-波普)彗星提供了一个前所未有的机会,可以在很大的日心距离范围内观测一颗明亮的彗星。我们在这里介绍斯皮策太空望远镜从2005年和2008年对海尔波普的观测,显示出明显的彗发和尾巴,考虑到它的大日心距离(分别为21.6 AU和27.2 AU),这是不常见的。尘埃的形态与动力学模型进行比较,以了解彗星的活动。我们的分析表明,海尔波普的尘埃尾巴在这些图像中的形状不能用通常的Finson-Probstein(太阳引力+太阳辐射压)动力学模型来解释。几个替代的解释进行了探讨。分析表明,造成这种差异的最可能原因是尘埃被太阳风充电,然后通过洛伦兹力受到行星际磁场的影响。虽然这种效应以前已经被探索过,但如果正确的话,这似乎是第一次需要洛伦兹力来模拟彗星尘埃尾。分析还表明,在拍摄这些图像时,海尔-波普正在积极发射粒子,并且尾部特征在观测之间发生了变化。
2014-04-09 astro-ph.EP
Cometary Plasma Science -- A White Paper in response to the Voyage 2050 Call by the European Space Agency
彗星是理解我们的太阳系的关键,它的形成和演化,以及在它内部和外部工作的基本等离子体过程。这些气体形成彗发,在那里被电离,变成等离子体,最终与太阳风相互作用。除了这些中性和电离的气体,彗发还含有从彗核释放出来的尘埃颗粒。当彗星穿过太阳系时,随着彗星大气层的发展,大尺度结构,如等离子体边界,发展和消失,而在行星上,这种大尺度结构只有在它们完全生长的准稳定状态下才能接近。在彗星上的原位测量使我们能够了解这种大尺度结构是如何形成或改造的,以及等离子体中的小尺度过程如何影响这些大尺度结构的形成和性质。此外,彗星在其生命周期中会经历各种参数区域,其中涉及中性粒子和带电粒子的碰撞过程或无碰撞过程都在起作用,甚至可能在复杂的过渡区域中竞争。因此,彗星提供了一个独特的机会来研究这个参数空间,从小行星到火星和金星的相互作用。彗星的快速飞越已经有了许多新的发现,为多航天器任务奠定了基础,该任务将伴随彗星穿越太阳系。本白皮书回顾了彗星等离子体的当今知识,讨论了许多尚未回答的问题,并概述了欧空局的多航天器任务,伴随彗星,将通过结合多航天器观测和交会任务来回答这些问题,同时推进我们对基本等离子体物理学及其在行星系中的作用的理解。
2019-08-01 astro-ph.EP
Cometary ion drift energy and temperature at comet 67P-Churyumov/Gerasimeko
针对罗塞塔号ICA观测低能彗星离子受航天器电位影响、密度估算偏低的问题,研究通过数据筛选、电位校正与漂移麦克斯韦-玻尔兹曼分布拟合,得到3521次扫描的彗星离子漂移能量和温度,分析了其与日心距离等的关联。
2024-03-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
Stellar Wind Confinement of Evaporating Exoplanet Atmospheres and its Signatures in 1083 nm Observations
从近距离系外行星的大气逃逸被认为是形成观测到的行星种群的关键。最近,在观察这一过程中的行动,通过过渡光谱和窄带光变曲线中的过量吸收已经取得了重大进展。我们模拟逃逸的初始均匀的行星风与恒星风相互作用。两股风的冲压压力平衡控制着这种相互作用。当恒星风对行星外流的冲击是温和的或中等的,行星外流在形成激波边界层之前通过其音速表面近似球形地膨胀。当约束很强时,行星流出物在膨胀到音速半径之前被重新引导到彗星尾部。由此产生的透射谱在He 1083 nm线准确地表示为一个1D球风的解决方案,在温和到中等的恒星风相互作用的情况下。在强烈的恒星风相互作用的情况下,吸收的程度增强,彗星尾巴导致从过境延长出口。因此,风-风相互作用的关键特征被封装在He 1083 nm等效宽度的光变曲线中作为时间的函数。扩展的He 1083 nm吸收远远超出光学过境的可能性进行规划的重要影响“过境外”的观测,作为在途数据的基线。
2022-02-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chandra Observations of Comets C/2012 S1 (ISON) and C/2011 L4 (PanSTARRS)
我们介绍了钱德拉X射线天文台先进CCD成像光谱仪(ACIS)对明亮的奥尔特云彗星C/2012 S1(ISON)和C/2011 L4(PanSTARRS)的观测结果。ISON于2013年10月31日至11月6日在变速太阳风(SW)期间被观测到,PanSTARRS于2013年4月17日至23日在快速SW期间被观测到。我们认为这些排放是从电荷交换(CX)和模型每个彗星的发射光谱相应的第一原则。我们的模型与观测光谱一致,也产生了与彗星大气相互作用的重,高电荷SW离子的组成比。我们比较我们推导出的SW离子成分的观测数据,并发现它们之间的强烈协议。这些结果进一步证明了CX发射作为天体物理等离子体相互作用和SW组成的远程诊断工具的实用性。此外,我们观察到潜在的软X射线发射,通过ACIS约0.2千电子伏的两个彗星的强度相关的硬X射线发射0.4-1.0千电子伏之间。我们将我们的CX模型与这些排放相匹配,但我们缺乏低能量的独特解决方案,因此无法得出它们是否是彗星CX的结论。最后,我们讨论了可能的软X射线发射机制的来源,并探讨了新的机会,这些发现通过钱德拉了解彗星的发射过程。
2016-02-24 astro-ph.EP astro-ph.HE
Menura: a code for simulating the interaction between a turbulent solar wind and solar system bodies
尽管行星科学和等离子体物理之间有着密切的关系,但很少有先进的数值工具能够将这两个主题联系起来。代码Menura提出了对这些重叠领域的自洽建模的突破,在一个新的两步的方法,允许一个完全湍流的太阳风和太阳系的各种机构之间的相互作用的全球模拟。本文介绍了新的代码和它的两步全局算法,通过第一个例子:湍流太阳风和彗星之间的相互作用进行说明。
2021-08-27 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.comp-ph
Water Production Rate of C/2020 F3 (NEOWISE) from SOHO/SWAN over Its Active Apparition
C/2020 F3(NEOWISE)是在2020年3月27日拍摄的宽视场红外巡天探测器(NEOWISE)的近地天体计划图像中发现的,并已成为2020年的大彗星。太阳和日光层观测站(SOHO)航天器上的太阳风各向异性(SWAN)相机位于地球-太阳L1拉格朗日点周围的光环轨道上,每天拍摄氢莱曼α的全天空图像。水的产生率是根据2020年7月3日在彗星近日点两侧测量的4个月时间内的SWAN氢莱曼α亮度和彗星的空间分布确定的。以s^-1为单位的产水率在近日点附近具有适度的不对称性,并随日心距r的变化而变化,以au为单位的产水率在近日点前后分别为(6.9+/-0.5)x 10^28 r^-2.5+/-0.2和(10.1+/-0.5)x 10^28 r^-3.5+/-0.1。这与彗星在之前的一次或多次显灵中穿过太阳系的行星区域是一致的。在近日点后不久,当彗星位于天鹅座星系的避日区之外时,即彗星距离太阳0.324天文单位时,测得的水的产生速率高达5.27 x 10^30 s^-1。
2021-01-29 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
Presolar Grains from Novae: Evidence from Neon and Helium Isotopes in Comet Dust Collections
陨石和行星际尘埃粒子(IDP)中的前太阳颗粒携带非太阳同位素特征,指向超新星,巨星和可能的其他恒星来源。有人认为,这些颗粒中的一些凝聚在经典新星爆发的喷出物中,但证据是模糊的。我们报告的氖和氦的成分捕获的平流层收集器飞到样品材料从彗星26 P/格里格-Skelberup和55 P/Tempel-塔特尔,指向冷凝的气体载体在喷出物的氖(ONe)新星。在这些粒子中没有可检测到的3 He表明空间暴露于最多几十年的太阳风(SW)照射,与彗星尘埃流的起源一致。测定的~ 4 He/~(20)Ne、~(20)Ne/~(22)Ne、~(21)Ne/~(22)Ne和~(20)Ne/~(21)Ne同位素比值以及~ 3 He/~ 4 He比值的下限与氖新星爆发核合成的计算结果一致。其中,独特的低4 He/20 Ne和高20 Ne/22 Ne的比例是最诊断,反映了大预测20 Ne丰度在这样的新星喷出物。彗星物质中Ne和He成分的测量值与理论预测值的对应关系是早期太阳系中存在来自新星的太阳前颗粒的证据。
2012-04-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Water Production of Interstellar Comet 3I/ATLAS from SOHO/SWAN Observations after Perihelion
University of Michigan(密歇根大学);Finnish Meteorological Institute(芬兰气象局);LATMOS/IPSL UVSQ Université Paris-Saclay, Sorbonne Université, CNRS(巴黎萨克雷大学、索邦大学、法国国家科学研究中心LATMOS/IPSL联合实验室);ACRI-st;LIRA, Observatoire de Paris(巴黎天文台LIRA)
利用SOHO/SWAN观测,研究星际彗星3I/ATLAS水生产率,发现其在近日点后9天的水生产率为3.17 x 10^29 s^-1,随后逐渐下降。
2026-01-15 astro-ph.EP astro-ph.GA
Near-Discovery Observations of Interstellar Comet 3I/ATLAS with the NASA Infrared Telescope Facility
本文使用NASA红外望远镜设施对新发现的星际彗星3I/ATLAS进行了近发现期观测,获得了其颜色与首条近红外光谱,发现其光谱斜率独特且彗发无水冰特征,为对比太阳系与其他恒星系统的行星组成部分提供了重要依据。
2025-08-10 astro-ph.EP astro-ph.GA
Time Variability of the Geocoronal Solar Wind Charge Exchange in the Direction of the Celestial Equator
我们报告的时间变量OVII线发射在深100 KS朱雀X射线成像光谱仪银河脊X射线发射光谱的检测。观测到的谱线强度太强(11+/-2线单位或光子cm^-2 s^-1 str^-1),不可能发射到被严重遮蔽的银盘内部。它显示了一个两个时间变化的因素,显示了一个显着的(~4 σ)相关的太阳风O^7+离子通量。谱线强度高,与太阳风时间相关性好,说明它是地冠太阳风电荷交换辐射的产物。讨论了考虑视线方向的X射线谱线强度,以及中性氢和太阳风在地球周围的理论分布模型。我们的结果表明,X射线观测的地冠太阳风电荷交换发射可以用来约束这些模型。
2010-06-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Prestellar grain-surface origins of deuterated methanol in comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
氘代甲醇是天体化学家对形成含氘分子的单个化学反应及其所在区域的物理化学历史最强大的窗口之一。首次探测到单氘和双氘甲醇在彗星彗发67 P/丘留莫夫-格拉西缅科使用Rosetta-ROSINA数据。D-甲醇(CH3OD和CH2DOH合并)和D2-甲醇(CH2DOD和CHD2OH合并)相对于正常甲醇的丰度分别为5.5 +/-0.46%和0.00069 +/-0.00014%。数据跨度甲醇氘代分数(D/H比)在0.71 - 6.6%的范围内,占D在分子中的位置的统计校正,包括统计误差传播的ROSINA测量。认为彗星状CH_2DOH是由CO加氢生成CH_3OH和随后的CH_3-R中的H-D取代反应形成的。CHD2OH可能是由氘代甲醛产生的。在氘代水冰存在下,在OH-R中,通过H-D交换反应生成CH_3OD和CH_2DOD。甲醇的形成和氘化被认为发生在与HDO形成D2O相同的时期,在此之前形成单氘代水、硫化氢和氨。彗星的D-甲醇/甲醇的比例被证明同意最密切的星前核心和低质量的原恒星区域。结果表明,彗星的甲醇来源于诞生我们的太阳系的先天冷(10 - 20 K)星前核心。彗星挥发物个别地反映了恒星形成的演化阶段,从云到核心到原恒星。
2020-10-23 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR