Attree, N. und Jorda, L. und Groussin, O. und Mottola, S. und Thomas, N. und Brouet, Y. und Kührt, E. und Knapmeyer, M. und Preusker, F. und Scholten, F. und Knollenberg, J. und Hviid, S. und Hartogh, P. und Rodrigo, R. (2019) Constraining models of activity on comet 67P/Churyumov-Gerasimenko with Rosetta trajectory, rotation, and water production measurements. Astronomy & Astrophysics, 630, A18. EDP Sciences. doi: 10.1051/0004-6361/201834415. ISSN 0004-6361.
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Offizielle URL: https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2019/10/aa34415-18/aa34415-18.html
Kurzfassung
Aims. We use four observational data sets, mainly from the Rosetta mission, to constrain the activity pattern of the nucleus of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P). Methods. We developed a numerical model that computes the production rate and non-gravitational acceleration of the nucleus of comet 67P as a function of time, taking into account its complex shape with a shape model econstructed from OSIRIS imagery. We used this model to fit three observational data sets: the trajectory data from flight dynamics; the rotation state as reconstructed from OSIRIS imagery; and the water production measurements from ROSINA of 67P. The two key parameters of our model, adjusted to fit the three data sets all together, are the activity pattern and the momentum transfer efficiency (i.e., the so-called η parameter of the non-gravitational forces). Results. We find an activity pattern that can successfully reproduce the three data sets simultaneously. The fitted activity pattern exhibits two main features: a higher effective active fraction in two southern super-regions (~10%) outside perihelion compared to the northern regions (<4%), and a drastic rise in effective active fraction of the southern regions (~25-35%) around perihelion. We interpret the time-varying southern effective active fraction by cyclic formation and removal of a dust mantle in these regions. Our analysis supports moderate values of the momentum transfer coefficient η in the range 0.6–0.7; values η ≤ 0.5 or η ≥ 0.8 significantly degrade the fit to the three data sets. Our conclusions reinforce the idea that seasonal effects linked to the orientation of the spin axis play a key role in the formation and evolution of dust mantles, and in turn, they largely control the temporal variations of the gas flux.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/131421/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Constraining models of activity on comet 67P/Churyumov-Gerasimenko with Rosetta trajectory, rotation, and water production measurements | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 2019 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Astronomy & Astrophysics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 630 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1051/0004-6361/201834415 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | A18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | EDP Sciences | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 0004-6361 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | planets and satellites: dynamical evolution and stability – comets: individual: 67P/Churyumov-Gerasimenko - comets: general | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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 > Planetengeodäsie Institut für Planetenforschung > Planetenphysik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Mottola, Dr.phys. Stefano | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 28 Nov 2019 08:53 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 07 Jan 2020 09:36 |
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