The changing temperature of the nucleus of comet 67P induced by morphological and seasonal effects

Tosi, F. und Capaccioni, F. und Capria, M.T. und Mottola, S. und Zinzi, A. und Ciarniello, M. und Filacchione, G. und Hofstadter, M. und Fonti, S. und Formisano, M. und Kappel, D. und Kührt, E. und Leyrat, C. und Vincent, J.-B. und Arnold, G. und De Sanctis, M.C. und Longobardo, A. und Palomba, E. und Raponi, A. und Rousseau, B. und Schmitt, B. und Barucci, M. A. und Bellucci, G. und Benkhoff, J. und Bockelee-Morvan, D. und Cerroni, P. und Combe, J.-Ph. und Despan, D. und Erard, S. und Mancarella, F. und McCord, T. B. und Migliorini, A. und Orofino, V. und Piccioni, G. (2019) The changing temperature of the nucleus of comet 67P induced by morphological and seasonal effects. Nature Astronomy, 3 (7), Seiten 649-658. Nature Publishing Group. doi: 10.1038/s41550-019-0740-0. ISSN 2397-3366.

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Offizielle URL: https://www.nature.com/articles/s41550-019-0740-0

Kurzfassung

Knowledge of the surface temperature distribution on a comet’s nucleus and its temporal evolution at different timescales is key to constraining its thermophysical properties and understanding the physical processes that take place at and below the surface. Here we report on time-resolved maps of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko retrieved on the basis of infrareddata acquired by the Visible InfraRed and Thermal Imaging Spectrometer (VIRTIS) onboard the Rosetta orbiter in 2014, over a roughly two-month period in the pre-perihelion phase at heliocentric distances between 3.62 and 3.31 au from the Sun. We find that at a spatial resolution ≤15 m per pixel, the measured temperatures point out the major effect that self-heating, due to the complex shape of the nucleus, has on the diurnal temperature variation. The bilobate nucleus of comet 67P also induces daytime shadowing effects, which result in large thermal gradients. Over longer periods, VIRTIS-derived temperature values reveal seasonal changes driven by decreasing heliocentric distance combined with an increasing abundance of ice within the uppermost centimetre-thick layer, which implies the possibility of having a largely pristine nucleus interior already in the shallow subsurface.

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

The changing temperature of the nucleus of comet 67P induced by morphological and seasonal effects

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Tosi, F.	INAF-IASF Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Roma Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Capaccioni, F.	Instituto di Astrofisica Spatiale, CNR, Rome, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Capria, M.T.	Istituto di Astrofisica Spaziale CNR, Viale dell’Università 11, 00185 Rome, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mottola, S.	stefano.mottola (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0002-0457-3872	NICHT SPEZIFIZIERT
Zinzi, A.	Institute for Interplanetary Space Physics - INAF, Rome, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ciarniello, M.	INAF–IAPS, Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Area di Ricerca di Tor Vergata, via del Fosso del Cavaliere, 100, 00133 Rome, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Filacchione, G.	Istituto Fisica Spazio Interplanetario, CNR, Via Fosso del Cavaliere, Roma, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hofstadter, M.	Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fonti, S.	Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Istituto Nazionale di Astrofisica, Rome, Italy	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
Kappel, D.	david.kappel (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kührt, E.	ekkehard.kuehrt (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Leyrat, C.	LESIA, Observatoire de Paris, CNRS, UPMC Univ Paris 06, Univ. Paris-Diderot, 5 Place J. Janssen, 92195 Meudon Pricipal Cedex, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Vincent, J.-B.	jean-baptiste.vincent (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Arnold, G.	gabriele.arnold (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
De Sanctis, M.C.	INAF, Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Roma, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Longobardo, A.	INAF-IAPS, Via del Fosso del Cavaliere 100, I-00133 Rome, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Palomba, E.	Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Istituto Nazionale di Astrofisica, Rome, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Raponi, A.	INAF-IAPS Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rousseau, B.	LESIA, Observatoire de Paris/CNRS/Universit´e Pierre et Marie Curie/Universit´e Paris-Diderot, Meudon, 75013 Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Schmitt, B.	Laboratory of Planetology, CNRS Joseph Fourier University	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Barucci, M. A.	LESIA – Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités, UPMC Univ. Paris 06, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, 5 place Jules Janssen, 92195 Meudon, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bellucci, G.	Istituto Fisica Spazio Interplanetario, CNR, Roma, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Benkhoff, J.	ESA Research and Scientific Support Department, ESTEC, Noordwijk, Netherlands	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bockelee-Morvan, D.	Observatoire de Paris, 92195 Meudon, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cerroni, P.	Instituto di Astrofisica Spatiale, CNR, Rome, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Combe, J.-Ph.	Bear Fight Institute, 22, Fiddler’s Road, P.O. Box 667, Winthrop, WA 98862, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Despan, D.	Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique, Observatoire de Paris/CNRS/Université Pierre et Marie Curie/Université Paris-Diderot, Meudon, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Erard, S.	Institut d’Astrophysique Spatial CNRS, Orsay, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mancarella, F.	Dipartimento di Matematica e Fisica "E. De Giorgi", Università del Salento, Lecce, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
McCord, T. B.	Bear Fight Institute, Wintrop, WA 98862, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Migliorini, A.	INAF-IAPS, Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Orofino, V.	Dipartimento di Fisica, universita del Salento, Lecce, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Piccioni, G.	INAF-IASF, Via del Fosso del Cavaliere, 100 00133 Rome, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

2019

Erschienen in:

Nature Astronomy

Referierte Publikation:

Open Access:

Nein

Gold Open Access:

Nein

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

DOI:

10.1038/s41550-019-0740-0

Seitenbereich:

Seiten 649-658

Verlag:

Nature Publishing Group

ISSN:

2397-3366

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko thermal modeling temperature

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:

Mottola, Dr.phys. Stefano

Hinterlegt am:

03 Dez 2019 14:07

Letzte Änderung:

03 Dez 2019 14:07

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