Marschall, R. und Su, C.C. und Liao, Y. und Thomas, N. und Altwegg, Kathrin und Sierks, H. und Ip, W-H. und Keller, H. U. und Knollenberg, J. und Kührt, E. und Lai, I.L. und Rubin, M. und Skorov, Y. und Wu, J.S. und Jorda, L und Preusker, Frank und Scholten, Frank und Gracia-Berná, A. und Gicquel, A. und Naletto, G. und Shi, X. und Vincent, J.B. (2016) Modelling observations of the inner gas and dust coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko using ROSINA/COPS and OSIRIS data: First results. Astronomy & Astrophysics. EDP Sciences. doi: 10.1051/0004-6361/201628085. ISSN 0004-6361.
PDF
- Nur DLR-intern zugänglich
10MB |
Kurzfassung
Context. This paper describes the initial modelling of gas and dust data acquired in August and September 2014 from the European Space Agency’s Rosetta spacecraft when it was in close proximity to the nucleus of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Aims. This work is an attempt to provide a self-consistent model of the innermost gas and dust coma of the comet, as constrained by the Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis (ROSINA) data set for the gas and by the Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System (OSIRIS) data set for the dust. Methods. The model uses a previously developed shape model for the nucleus, and from this the water sublimation rate and gas temperatures at the surface are computed with a simple thermal model. The gas expansion is modelled with a 3D parallel implementation of a Direct Simulation Monte Carlo algorithm. A dust drag algorithm is then used to produce dust densities in the coma, which are then converted to brightnesses using Mie theory and a line-of-sight integration. Results. We show that a purely insolation-driven model for surface outgassing does not produce a reasonable fit to ROSINA/COPS data. A stronger source in the “neck” region of the nucleus (region Hapi) is needed to match the observed modulation of the gas density in detail. This agrees with OSIRIS data, which shows that the dust emission from the “neck” was dominant in the August-September 2014 time frame. The current model matches this observation reasonably if a power index of 2–3 for the dust size distribution is used. A better match to the OSIRIS data is seen by using a single large particle size for the coma. Conclusions. We have shown possible solutions to the gas and dust distributions in the inner coma, which are consistent with ROSINA and OSIRIS data.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/109900/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Modelling observations of the inner gas and dust coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko using ROSINA/COPS and OSIRIS data: First results | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Datum: | 2016 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Astronomy & Astrophysics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1051/0004-6361/201628085 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | EDP Sciences | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 0004-6361 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | comets: general / comets: individual: 67P/Churyumov-Gerasimenko / methods: data analysis / methods: numerical / acceleration of particles | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Erforschung des Weltraums | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | R EW - Erforschung des Weltraums | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Projekt ROSETTA Instrumente (alt), R - Projekt ROSETTA Lander (alt) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Berlin-Adlershof | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Planetenforschung > Asteroiden und Kometen Institut für Planetenforschung > Planetengeodäsie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Schubert, Renate | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 21 Dez 2016 08:20 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 08 Mär 2018 18:23 |
Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags