Modelización de las tasas de producción de agua y dióxido de carbono del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko

La misión Rosetta/Philae de la Agencia Espacial Europea al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko en 2014-2016 es el estudio más completo y diverso de un cometa hasta la fecha. Sin embargo, muchas propiedades físicas y químicas del cometa siguen siendo inciertas o desconocidas, y la actividad del cometa aún no es un fenómeno bien entendido.

Aquí intentamos restringir la abundancia de núcleos y las profundidades de los frentes de sublimación de H2O y CO2, y reconstruir cómo evolucionó el núcleo a lo largo del paso del perihelio. Utilizamos el código de modelado termofísico del Simulador numérico de evolución de cuerpos menores helados, o NIMBUS, para buscar condiciones en las que las tasas de producción de H2O y CO2 observadas se reproduzcan simultáneamente antes y después del perihelio.

Encontramos que la relación de masa de refractarios a la masa de hielo de agua del material del núcleo relativamente prístino es mu ~ 1, que el material de caída de aire tiene mu ~ 2, y que la abundancia molar de CO2 en relación con H2O es cercana al 30%. El espesor del manto de polvo es generalmente < 2 cm. Las profundidades promedio del frente de sublimación de CO2 cerca del afelio fueron de aproximadamente 3,8 m y aproximadamente 1,9 m en los hemisferios norte y sur, respectivamente, pero variaron considerablemente con el tiempo.

Proponemos que el material de caída de aire esté sujeto a una fragmentación y pulverización sustanciales debido a la fatiga térmica al pasar el afelio. La compactación del subsuelo del material debido a la actividad del CO2 cerca del perihelio parece haber reducido considerablemente la difusividad.

Björn JR Davidsson, Nalin H. Samarasinha, Davide Farnocchia, Pedro J. Gutiérrez

Comentarios: 22 páginas, 19 figuras. Este es un PDF preeditado y producido por el autor de un artículo aceptado para su publicación en el MNRAS después de una revisión por pares.
Materias: Astrofísica terrestre y planetaria (astro-ph.EP)
Citar como: arXiv:2209.05591 [astro-ph.EP] (o arXiv:2209.05591v1 [astro-ph.EP] para esta versión)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2209.05591
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Referencia del periódico: Lun. No. R. Astron. Soc. 509, 3065-3085 (2022)
DOI relacionado:
https://doi.org/10.1093/mnras/stab3191
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Por: Bjorn Davidsson
[v1] lun 12 sep 2022 8:17:28 p. m. UTC (325 KB)
https://arxiv.org/abs/2209.05591
Astrobiología, Astroquímica