Diurnal variation of dust and gas production in comet 67P/Churyumov-Gerasimenko at the inbound equinox as seen by OSIRIS and VIRTIS-M on board Rosetta

Tubiana, C. und Rinaldi, G. und Güttler, C. und Snodgrass, C. und Shi, X. und Hu, X. und Marschall, R. und Fulle, M. und Bockelee-Morvan, D. und Naletto, G. und Capaccioni, F. und Sierks, H. und Arnold, Gabriele und Barucci, M. A. und Bertaux, J.-L. und Bertini, I. und Bodewits, D. und Capria, M. T. und Ciarniello, M. und Cremonese, G. und Crovisier, J. und Da Deppo, V. und Debei, S. und De Cecco, M. und Deller, J. und De Sanctis, M. C. und Davidsson, B. und Doose, L. und Erard, S. und Filacchione, G. und Fink, U. und Formisano, M. und Fornasier, S und Gutierrez, P. J. und IP, W.-H. und Ivanovski, S. und Kappel, David und Keller, H. U. und Kolokolova, L und Koschny, D. und Krueger, Harald und La Forgia, F und Lamy, P. L und Lara, L. M. und Lazzarin, M. und Levasseur-Regourd, A. C. und Lin, Z.-Y. und Longobardo, A und Lopez-Moreno, J. J. und Marzari, F. und Migliorini, A. und Mottola, Stefano und Rodrigo, R. und Taylor, F. und Toth, I. und Zakharov, V. (2019) Diurnal variation of dust and gas production in comet 67P/Churyumov-Gerasimenko at the inbound equinox as seen by OSIRIS and VIRTIS-M on board Rosetta. Astronomy & Astrophysics, 630, A23. EDP Sciences. doi: 10.1051/0004-6361/201834869. ISSN 0004-6361.

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Offizielle URL: https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2019/10/aa34869-18/aa34869-18.html

Kurzfassung

Context. On 27 April 2015, when comet 67P/Churyumov-Gerasimenko was at 1.76 au from the Sun and moving toward perihelion, the OSIRIS and VIRTIS-M instruments on board the Rosetta spacecraft simultaneously observed the evolving dust and gas coma during a complete rotation of the comet. Aims: We aim to characterize the spatial distribution of dust, H2O, and CO2 gas in the inner coma. To do this, we performed a quantitative analysis of the release of dust and gas and compared the observed H2O production rate with the rate we calculated using a thermophysical model. Methods: For this study we selected OSIRIS WAC images at 612 nm (dust) and VIRTIS-M image cubes at 612 nm, 2700 nm (H2O emission band), and 4200 nm (CO2 emission band). We measured the average signal in a circular annulus to study the spatial variation around the comet, and in a sector of the annulus to study temporal variation in the sunward direction with comet rotation, both at a fixed distance of 3.1 km from the comet center. Results: The spatial correlation between dust and water, both coming from the sunlit side of the comet, shows that water is the main driver of dust activity in this time period. The spatial distribution of CO2 is not correlated with water and dust. There is no strong temporal correlation between the dust brightness and water production rate as the comet rotates. The dust brightness shows a peak at 0° subsolar longitude, which is not pronounced in the water production. At the same epoch, there is also a maximum in CO2 production. An excess of measured water production with respect to the value calculated using a simple thermophysical model is observed when the head lobe and regions of the southern hemisphere with strong seasonal variations are illuminated (subsolar longitude 270°-50°). A drastic decrease in dust production when the water production (both measured and from the model) displays a maximum occurs when typical northern consolidated regions are illuminated and the southern hemisphere regions with strong seasonal variations are instead in shadow (subsolar longitude 50°-90°). Possible explanations of these observations are presented and discussed.

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

Diurnal variation of dust and gas production in comet 67P/Churyumov-Gerasimenko at the inbound equinox as seen by OSIRIS and VIRTIS-M on board Rosetta

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Tubiana, C.	Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Justus-von- Liebig-Weg, 3 37077 Göttingen, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rinaldi, G.	INAF – Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario, via del Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Güttler, C.	Max-Planck Institut für Sonnensystemforschung, Justus-von-Liebig-Weg, 3, 37077 Göttingen, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Snodgrass, C.	Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh EH9 3HJ, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Shi, X.	Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Justus-von- Liebig-Weg, 3 37077 Göttingen, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hu, X.	Institute for Geodesy and Geoinformation Science, Technical University Berlin, Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Marschall, R.	International Space Science Institute, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fulle, M.	inaf - osservatorio astronomico di trieste, trieste, italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bockelee-Morvan, D.	LESIA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Naletto, G.	University of Padova, CISAS, via Venezia 15, 35100 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Capaccioni, F.	INAF-IAPS, Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Sierks, H.	max-planck-institut für sonnensystemforschung, justus-von-liebig-weg 3, 37077 göttingen, germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Arnold, Gabriele	Gabriele.Arnold (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Barucci, M. A.	LESIA, Obs. de Paris, CNRS, Univ Paris 06, Univ. Paris-Diderot, 5 place J. Janssen, 92195 Meudon, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bertaux, J.-L.	LATMOS, CNRS/UVSQ/IPSL, Guyancourt, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bertini, I.	AC(University of Padova, Department of Astronomy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bodewits, D.	Physics Department, Auburn University, Auburn, AL 36849, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Capria, M. T.	instituto di astrofisica spaziale e fisica cosmica, roma, italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ciarniello, M.	INAF-IAPS, Rome, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cremonese, G.	INAF – Astronomical Observatory of Padova, Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Crovisier, J.	LESIA, Observatoire de Paris, PSL Research University, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Da Deppo, V.	CNR-IFN UOS Padova LUXOR, via Trasea 7, 35131 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Debei, S.	Engineering Department, Università di Padova, Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
De Cecco, M.	UNITN, Università di Trento, via Mesiano, 77, 38100 Trento, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Deller, J.	Max-Planck Institut für Sonnensystemforschung, Goettingen, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
De Sanctis, M. C.	inaf, iaps, rome, italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Davidsson, B.	Jet Propulsion Laboratory, M/S 183-401, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA 91109, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Doose, L.	University of Arizona	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Erard, S.	LESIA, Observatoire de Paris, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Filacchione, G.	INAF-IAPS Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fink, U.	Lunar Planetary Laboratory, Univarsity of Arizona, Tucson, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Formisano, M.	Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali – INAF, via del fosso del cavaliere 100, 00133 Rome, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fornasier, S	LESIA Observatoire de Paris-Meudon, Meudon, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gutierrez, P. J.	instituto de astrofísica de andalucía – csic, granada, spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
IP, W.-H.	Nationa Central Univ., Institute of Astronomy, Chung-Li, Taiwan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ivanovski, S.	Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Via Fosso del Cavaliere, 100, 0133 Rome, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kappel, David	David.Kappel (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Keller, H. U.	Institute for Geophysics and Extraterrestrial Physics, TU Braunschweig, 38106, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kolokolova, L	university of maryland, department of astronomy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Koschny, D.	Research and Scientific Support Department, European Space Agency, 2201 Noordwijk, The Netherlands	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Krueger, Harald	MPS	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
La Forgia, F	Department of Physics and Astronomy “G. Galilei”, University of Padova, Vic. Osservatorio 3, 35122 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lamy, P. L	Laboratoire Atmosphères, Milieux et Observations Spatiales, CNRS & Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, 11 boulevard d’Alembert, 78280 Guyancourt, France	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
Levasseur-Regourd, A. C.	LATMOS, Sorbonne University, CNRS, UVSQ, Campus Pierre et Marie Curie, BC 102, 4 place Jussieu, 75005 Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lin, Z.-Y.	National Central University, Jhongli, Taoyuan, Taiwan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Longobardo, A	inaf-laps, via del fosso del cavaliere 100, i-00133 rome, italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lopez-Moreno, J. J.	IAA–CSIC, Granada, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Marzari, F.	dipartimento di fisica e astronomia “g. galilei”, university of padova, vic. osservatorio 3, 35122 padova, italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Migliorini, A.	INAF-IAPS, Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mottola, Stefano	Stefano.Mottola (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0002-0457-3872	NICHT SPEZIFIZIERT
Rodrigo, R.	Centro de Astrobiología, CSIC-INTA, 28850 Torrejón de Ardoz, Madrid, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Taylor, F.	Oxford University	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Toth, I.	Konkoly Observatory, MTA CSFK CSI	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Zakharov, V.	Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Istituto Nazionale di Astrofisica, Rome, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

Oktober 2019

Erschienen in:

Astronomy & Astrophysics

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

Nein

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

630

DOI:

10.1051/0004-6361/201834869

Seitenbereich:

A23

Verlag:

EDP Sciences

ISSN:

0004-6361

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

comets: general; comets: individual: 67P/Churyumov-Gerasimenko; methods: data analysis; Astrophysics - Earth and Planetary Astrophysics

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)

Standort:

Berlin-Adlershof

Institute & Einrichtungen:

Institut für Planetenforschung > Asteroiden und Kometen
Institut für Planetenforschung > Leitungsbereich PF

Hinterlegt von:

Kappel, David

Hinterlegt am:

21 Nov 2019 08:43

Letzte Änderung:

28 Mär 2023 23:54

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