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Seasonal erosion and restoration of the dust cover on comet 67P/Churyumov-Gerasimenko as observed by OSIRIS onboard Rosetta
Hu, X. und Shi, X. und Sierks, H. und Fulle, M. und Blum, J. und Keller, H. U. und Kührt, Ekkehard und Davidsson, B. J. R. und Güttler, C. und Gundlach, B. und Pajola, M. und Bodewits, D. und Vincent, Jean-Baptiste und Oklay, Nilda und Massironi, M. und Fornasier, S. und Tubiana, C. und Groussin, O. und Boudreault, S. und Höfner, S. und Mottola, Stefano und Barbieri, C. und Lamy, P. und Rodrigo, R. und Koschny, D. und Rickmann, H. und A'Hearn, M. F. und Agarwal, J. und Barucci, A. und Bertaux, J.-L. und Bertini, I. und Cremonese, G. und Da Deppo, V. und Debei, S. und De Cecco, M. und Deller, J. und El-Maarry, M. und Gicquel, A. und Gutierrez-Marques, P. und Gutierrez, P. J. und Hofmann, M. und Hviid, Stubbe und IP, W.-H. und Jorda, L. und Knollenberg, Jörg und Kovacs, Gabor und Kramm, J. R. und Küppers, M. und Lara, L. M. und Lazzarin, M. und Lopez-Moreno, J. J. und Marzari, F. und Naletto, G. und Thomas, N.
(2017)
Seasonal erosion and restoration of the dust cover on comet 67P/Churyumov-Gerasimenko as observed by OSIRIS onboard Rosetta.
Astronomy & Astrophysics, 604, A114.
EDP Sciences.
doi: 10.1051/0004-6361/201629910.
ISSN 0004-6361.
Dieses Archiv kann nicht den Volltext zur Verfügung stellen. KurzfassungContext: Dust deposits or dust cover are a prevalent morphology in the northern hemi-nucleus of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P). The evolution of the dust deposits was captured by the OSIRIS camera system onboard the Rosetta spacecraft having escorted the comet for over two years. The observations shed light on the fundamental role of cometary activity in shaping and transforming the surface morphology.
Aims. We aim to present OSIRIS observations of surface changes over the dust deposits before and after perihelion. The distribution of changes and a timeline of their occurrence are provided. We perform a data analysis to quantify the surface changes and investigate their correlation to water activity from the dust deposits.We further discuss how the results of our investigation are related to other findings from the Rosetta mission. Methods. Surface changes were detected via systematic comparison of images, and quantified using shape-from-shading technique. Thermal models were applied to estimate the erosion of water ice in response to the increasing insolation over the areas where surface changes occurred. Modeling results were used for the interpretation of the observed surface changes.
Results. Surface changes discussed here were concentrated at mid-latitudes, between about 20°N and 40°N, marking a global transition from the dust-covered to rugged terrains. The changes were distributed in open areas exposed to ample solar illumination and likely subject to enhanced surface erosion before perihelion. The occurrence of changes followed the southward migration of the sub-solar point across the latitudes of their distribution. The erosion at locations of most changes was at least about 0:5 m, but most likely did not exceed several meters. The erosive features before perihelion had given way to a fresh, smooth cover of dust deposits after perihelion, suggesting that the dust deposits had been globally restored by at least about 1 m with ejecta from the intensely illuminated southern hemi-nucleus around perihelion, when the north was inactive during polar night.
Conclusions. The erosion and restoration of the northern dust deposits are morphological expressions of seasonality on 67P. Based on observations and thermal modeling results, it is inferred that the dust deposits contained a few percent of water ice in mass on average. Local inhomogeneity in water abundance at spatial scales below tens of meters is likely. We suspect that dust ejected from the deposits may not have escaped the comet in bulk. That is, at least half of the ejected mass was afloat in the inner-coma or/and redeposited over other areas of the nucleus. elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/116092/ |
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag |
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Titel: | Seasonal erosion and restoration of the dust cover on comet 67P/Churyumov-Gerasimenko as observed by OSIRIS onboard Rosetta |
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Autoren: | Autoren | Institution oder E-Mail-Adresse | Autoren-ORCID-iD | ORCID Put Code |
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Hu, X. | max-planck-institut für sonnensystemforschung, justus-von-liebig-weg 3, 37077 göttingen, germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Shi, X. | max-planck-institut für sonnensystemforschung, justus-von- liebig-weg, 3 37077 göttingen, germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Sierks, H. | max-planck-institut für sonnensystemforschung, katlenburg-lindau, germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Fulle, M. | inaf - osservatorio astronomico di trieste, trieste, italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Blum, J. | institut für geophysik und extraterrestrische physik (igep), technische universität braunschweig, mendelssohnstr. 3, 38106 braunschweig, germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Keller, H. U. | horst.keller (at) dlr.de | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Kührt, Ekkehard | Ekkehard.Kuehrt (at) dlr.de | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Davidsson, B. J. R. | jpl, Pasadena | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Güttler, C. | max-planck-institut für sonnensystemforschung, justus-von-liebig-weg 3, 37077 göttingen, germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Gundlach, B. | institut für geophysik und extraterrestrische physik (igep), technische universität braunschweig, mendelssohnstr. 3, 38106 braunschweig, germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Pajola, M. | cisas - center for studies and activities for space, university of padova | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Bodewits, D. | department for astronomy, university of maryland, college park, md 20742-2421, usa | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Vincent, Jean-Baptiste | Jean-Baptiste.Vincent (at) dlr.de | https://orcid.org/0000-0001-6575-3079 | NICHT SPEZIFIZIERT | Oklay, Nilda | Nilda.OklayVincent (at) dlr.de | https://orcid.org/0000-0002-4909-9692 | NICHT SPEZIFIZIERT | Massironi, M. | dipartimento di geoscienze, università di padova, padua, italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Fornasier, S. | lesia, obs. de paris, cnrs, univ paris 06, univ. paris-diderot, 5 place j. janssen, 92195 meudon, france | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Tubiana, C. | max-planck-institut für sonnensystemforschung, justus-von-liebig-weg 3, 37077 göttingen, germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Groussin, O. | laboratoire d'astrophysique de marseille, france | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Boudreault, S. | max-planck institut für sonnensystemforschung, justus-von-liebig-weg, 2 37077 göttingen, germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Höfner, S. | max-planck-institut für sonnensystemforschung, göttingen, germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Mottola, Stefano | Stefano.Mottola (at) dlr.de | https://orcid.org/0000-0002-0457-3872 | NICHT SPEZIFIZIERT | Barbieri, C. | department of physics and astronomy, padova university, vicolo dell’osservatorio 3, 35122, padova, italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Lamy, P. | laboratoire d'astronomie spatiale, marseille, france | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Rodrigo, R. | instituto de astrofísica de andalucía – csic, granada, spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Koschny, D. | research and scientific support department, european space agency, 2201 noordwijk, the netherlands | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Rickmann, H. | pas space research center, bartycka , poland | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | A'Hearn, M. F. | university of maryland, college park, md 20742, usa | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Agarwal, J. | max-planck-institut für sonnensystemforschung, justus-von-liebig-weg 3, 37077 göttingen, germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Barucci, A. | lesia observatoire de paris, meudon, france | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Bertaux, J.-L. | laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales, cnrs/uvsq/upmc, 11 boulevard d’alembert, 78280 guyancourt, france | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Bertini, I. | dipartimento di astronomia, università di padova, padova, italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Cremonese, G. | osservatorio astronomico, padova, italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Da Deppo, V. | consiglio nazionale delle ricerche-istituto nazionale per la fisica della materia, luxor, padova, italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Debei, S. | università di padova, center of studies and activities of space (cisas) "g.colombo", padova, italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | De Cecco, M. | università di padova, center of studies and activities of space (cisas) "g.colombo", padova, italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Deller, J. | max-planck institut für sonnensystemforschung, goettingen, germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | El-Maarry, M. | SWRI, Boulder | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Gicquel, A. | max-planck institut für sonnensystemforschung, justus-von-liebig-weg 3, d-37077 göttingen, germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Gutierrez-Marques, P. | max-planck-institut für sonnensystemforschung, justus-von-liebig-weg 3, 37077 göttingen, germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Gutierrez, P. J. | instituto de astrofísica de andalucía – csic, granada, spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Hofmann, M. | max-planck institut für sonnensystemforschung, justus-von-liebig-weg, 3 d-37077 goettingen, germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Hviid, Stubbe | Stubbe.Hviid (at) dlr.de | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | IP, W.-H. | nationa central univ., institute of astronomy, chung-li, taiwan | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Jorda, L. | laboratoire d'astrophysique de marseille, france | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Knollenberg, Jörg | Joerg.Knollenberg (at) dlr.de | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Kovacs, Gabor | max-planck-institut für sonnensystemforschung, justus-von-liebig-weg, 3, 37077, göttingen, germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Kramm, J. R. | max-planck-institut für sonnensystemforschung, justus-von-liebig-weg, 337077 göttingen, germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Küppers, M. | esa/esac, po box 78, 28691 villanueva de la cañada, spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Lara, L. M. | instituto de astrofisica de andalucia, csic, granada, spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Lazzarin, M. | university of padova, department of physics and astronomy, vicolo dell'osservatorio 3, 35122 padova, italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Lopez-Moreno, J. J. | instituto de astrofisica de andalucia csic, glorieta de la astronomia, 18008, granada, spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Marzari, F. | department of physics and astronomy "g. galilei", university of padova, vic. osservatorio 3, 35122 padova, italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Naletto, G. | department of information engineering - university of padova, via gradenigo 6, 35131 padova, italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Thomas, N. | physikalisches institut, sidlerstrasse 5, university of bern, ch-3012 bern, switzerland | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT |
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Datum: | August 2017 |
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Erschienen in: | Astronomy & Astrophysics |
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Referierte Publikation: | Ja |
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Open Access: | Nein |
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Gold Open Access: | Nein |
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In SCOPUS: | Ja |
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In ISI Web of Science: | Ja |
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Band: | 604 |
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DOI: | 10.1051/0004-6361/201629910 |
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Seitenbereich: | A114 |
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Verlag: | EDP Sciences |
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ISSN: | 0004-6361 |
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Status: | veröffentlicht |
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Stichwörter: | Rosetta, comets,67P/Churyumov-Gerasimenko, thermal modeling, erosion |
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HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr |
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HGF - Programm: | Raumfahrt |
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HGF - Programmthema: | Erforschung des Weltraums |
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DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt |
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DLR - Forschungsgebiet: | R EW - Erforschung des Weltraums |
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DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Projekt ROSETTA Instrumente (alt) |
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Standort: |
Berlin-Adlershof
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Institute & Einrichtungen: | Institut für Planetenforschung > Asteroiden und Kometen |
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Hinterlegt von: |
Kührt, Dr.rer.nat. Ekkehard
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Hinterlegt am: | 27 Nov 2017 10:12 |
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Letzte Änderung: | 28 Mär 2023 23:49 |
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