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Gravitational slopes, geomorphology and material strengths of the nucleus of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko from OSIRIS observations
Groussin, O. und Jorda, L. und Auger, A.-T. und Kührt, E. und Gaskell, R. und Capanna, C. und Scholten, F. und Preusker, Frank und Lamy, P. und Hviid, S. und Knollenberg, J. und Keller, U. und Hüttig, C. und Sierks, H. und Barbieri, C. und Rodrigo, R. und Koschny, D. und Rickman, H. und A’Hearn, M. F. und Agarwal, J. und Barucci, M. A. und Bertaux, J.-L. und Bertini, I. und Boudreault, S. und Cremonese, G. und Da Deppo, V. und Davidsson, B. und Debei, S. und De Cecco, M. und El-Maarry, M. R. und Fornasier, S. und Fulle, M. und Gutiérrez, P. J. und Güttler, C. und Ip, W.-H. und Kramm, J.-R. und Küppers, M. und Lazzarin, M. und Lara, L. M. und Lopez Moreno, J. J. und Marchi, S. und Marzari, F. und Massironi, M. und Michalik, H. und Naletto, G. und Oklay, N. und Pommerol, A. und Pajola, M. und Thomas, N. und Toth, I. und Tubiana, C. und Vincent, J.-B.
(2015)
Gravitational slopes, geomorphology and material strengths of the nucleus of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko from OSIRIS observations.
Astronomy & Astrophysics, 583, A32.
EDP Sciences.
doi: 10.1051/0004-6361/201526379.
ISSN 0004-6361.
Dieses Archiv kann nicht den Volltext zur Verfügung stellen. KurzfassungAims. We study the link between gravitational slopes and surface morphology on the nucleus of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko and provide constraints on the mechanical properties of the cometary material (tensile, shear and compressive strengths).
Methods. We computed the gravitational slopes for five regions on the nucleus, representative of the different morphologies observed on the surface (Imhotep, Ash, Seth, Hathor and Agilkia), using two shape models computed from OSIRIS images by the stereo-photoclinometry (SPC) and stereo-photogrammetry (SPG) techniques. We estimated the tensile strength, shear strength and compressive strength using different surface morphologies (overhangs, collapsed structures, boulders, cliffs, Philae’s footprint) and mechanical considerations.
Results. The different regions show a similar general pattern in terms of relationship between gravitational slopes and terrain morphology: i) low slopes terrains (0 – 20°) are covered by a fine material and contain a few large (>10 m) and isolated boulders, ii) intermediate slope terrains (20 – 45°) are mainly fallen consolidated materials and debris fields, with numerous intermediate size boulders from <1 m to 10 m for the majority of them and iii) high slope terrains (45 – 90°) are cliffs exposing a consolidated material and do not show boulders or fine materials. The best range for the tensile strength of overhangs is 3 – 15 Pa (upper limit of 150 Pa), 4 – 30 Pa for the shear strength of fine surface materials and boulders and 30 – 150 Pa for the compressive strength of overhangs (upper limit of 1500 Pa). The strength-to-gravity ratio is similar for 67P and weak rocks on Earth. Due to the low compressive strength, the interior of the nucleus may have been compressed sufficiently to initiate diagenesis, which could have contributed to the formation of layers. Our value for the tensile strength is comparable to that of dust aggregates formed by gravitational instability (Skorov & Blum 2012) and tends to favour a formation of comets by pebble accretion in a region of higher concentration of particles like vortices (e.g., Johansen et al. 2014). elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/97241/ |
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag |
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Titel: | Gravitational slopes, geomorphology and material strengths of the nucleus of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko from OSIRIS observations |
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Autoren: | Autoren | Institution oder E-Mail-Adresse | Autoren-ORCID-iD | ORCID Put Code |
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Groussin, O. | Aix Marseille Université, CNRS, LAM (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille) UMR 7326, 13388, Marseille, France, e-mail: olivier.groussin (at) lam.fr | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Jorda, L. | Aix Marseille Université, CNRS, LAM (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille) UMR 7326, 13388, Marseille, France | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Auger, A.-T. | Aix Marseille Université, CNRS, LAM (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille) UMR 7326, 13388, Marseille, France | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Kührt, E. | ekkehard.kuehrt (at) dlr.de | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Gaskell, R. | Planetary Science Institute, Tucson (AZ), USA | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Capanna, C. | Aix Marseille Université, CNRS, LAM (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille) UMR 7326, 13388, Marseille, France | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Scholten, F. | frank.scholten (at) dlr.de | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Preusker, Frank | frank.preusker (at) dlr.de | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Lamy, P. | Aix Marseille Université, CNRS, LAM (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille) UMR 7326, 13388, Marseille, France | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Hviid, S. | stubbe.hviid (at) dlr.de | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Knollenberg, J. | joerg.knollenberg (at) dlr.de | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Keller, U. | Institute of Planetary Research, DLR, Rutherfordstrasse 2, 12489, Berlin, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Hüttig, C. | christian.huettig (at) dlr.de | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Sierks, H. | Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, 37077 Göttingen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Barbieri, C. | Department of Physics and Astronomy, Padova University, Vicolo dell’Osservatorio 3, 35122, Padova, Italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Rodrigo, R. | Centro de Astrobiologia (INTA-CSIC), 28691 Villanueva de la Canada, Madrid, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Koschny, D. | Scientific Support Office, European Space Agency, 2201, Noordwijk, The Netherlands | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Rickman, H. | Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, Box 516, 75120, Uppsala, Sweden | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | A’Hearn, M. F. | Department of Astronomy, University of Maryland, College Park, MD, 20742-2421, USA | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Agarwal, J. | Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, 37077 Göttingen, Germany | 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, 11 boulevard d’Alembert, 78280, Guyancourt, France | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Bertini, I. | Centro di Ateneo di Studi ed Attività Spaziali, "Giuseppe Colombo" (CISAS), University of Padova, via Venezia 15, 35131 Padova, Italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Boudreault, S. | Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, 37077 Göttingen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Cremonese, G. | Department of Mech. Engineering University of Padova, via Venezia 1, 35131 Padova, Italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Da Deppo, V. | CNR-IFN UOS Padova LUXOR, via Trasea 7, 35131 Padova, Italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Davidsson, B. | Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, Box 516, 75120, Uppsala, Sweden | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Debei, S. | Department of Mech. Engineering University of Padova, via Venezia 1, 35131 Padova, Italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | De Cecco, M. | UNITN, Universit di Trento, via Mesiano, 77, 38100 Trento, Italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | El-Maarry, M. R. | Physikalisches Institut, Sidlerstr. 5, University of Bern, CH-3012 Bern, Switzerland | 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 | Fulle, M. | INAF - Osservatorio Astronomico, Via Tiepolo 11, 34143, Trieste, Italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Gutiérrez, P. J. | Instituto de Astrofisica de Andalucía (CSIC), Glorieta de la As- tronomía s/n, 18008 Granada, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Güttler, C. | Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, 37077 Göttingen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Ip, W.-H. | Institute for Space Science, Nat. Central Univ., 300 Chung Da Rd., 32054, Chung-Li, Taiwan | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Kramm, J.-R. | Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, 37077 Göttingen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Küppers, M. | Operations Department, European Space Astronomy Centre/ESA, | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Lazzarin, M. | Department of Physics and Astronomy, Padova University, Vicolo dell’Osservatorio 3, 35122, Padova, Italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Lara, L. M. | Instituto de Astrofisica de Andalucía (CSIC), Glorieta de la As- tronomía s/n, 18008 Granada, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Lopez Moreno, J. J. | Instituto de Astrofisica de Andalucía (CSIC), Glorieta de la As- tronomía s/n, 18008 Granada, Spain | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Marchi, S. | Southwest Research Institute, 1050 Walnut St., Boulder, CO 80302, USA | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Marzari, F. | Department of Physics and Astronomy, Padova University, Vicolo dell’Osservatorio 3, 35122, Padova, Italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Massironi, M. | Centro di Ateneo di Studi ed Attività Spaziali, "Giuseppe Colombo" (CISAS), University of Padova, via Venezia 15, 35131 Padova, Italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Michalik, H. | Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze der TU Braun- schweig, Hans-Sommer-Str. 66, 38106 Braunschweig, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Naletto, G. | Centro di Ateneo di Studi ed Attività Spaziali, "Giuseppe Colombo" (CISAS), University of Padova, via Venezia 15, 35131 Padova, Italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Oklay, N. | Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, 37077 Göttingen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Pommerol, A. | Physikalisches Institut, Sidlerstr. 5, University of Bern, CH-3012 Bern, Switzerland | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Pajola, M. | Centro di Ateneo di Studi ed Attività Spaziali, "Giuseppe Colombo" (CISAS), University of Padova, via Venezia 15, 35131 Padova, Italy | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Thomas, N. | Physikalisches Institut, Sidlerstr. 5, University of Bern, CH-3012 Bern, Switzerland | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Toth, I. | Konkoly Observatory, Budapest H-1525, P.O. Box 67, Hungary | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Tubiana, C. | Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, 37077 Göttingen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Vincent, J.-B. | Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, 37077 Göttingen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT |
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Datum: | 2015 |
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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: | 583 |
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DOI: | 10.1051/0004-6361/201526379 |
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Seitenbereich: | A32 |
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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: | 67P/Churyumov-Gerasimenko, Comets, Accretion, accretion disks, data analysis |
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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 Institut für Planetenforschung > Planetare Sensorsysteme Institut für Planetenforschung > Planetengeodäsie |
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Hinterlegt von: |
Bründl, Tara-Marie
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Hinterlegt am: | 08 Dez 2015 13:25 |
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Letzte Änderung: | 08 Mär 2018 18:22 |
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