Публикации по кометной астрономии

[Сергей Шмальц]

Чтобы не засорять темы "Новости кометного мира" и разные журналы наблюдений комет, а также чтобы всё собиралось в одной отдельной теме, открою эту тему, где всех причастных призываю делиться информацией о новых публикациях по кометной астрономии на разных языках, как печатных, так и электронных (со ссылками, если таковые имеются). В общем, поехали.

Andrea Raponi (2015) Spectrophotometric analysis of cometary nuclei from in situ observations (PhD thesis)
Deb Roy et al (2015) Imaging polarimetry of Comet C/2013 V1 (Boattini) and Comet 290P/Jager before and after perihelion

[Kweni]

По-моему, расширенный поиск google на сайте arxiv.org по ключевым словам кометной тематики способен полностью заменить предложенную тему. Причём google выдаёт гораздо больше двух ссылок!

А вот если бы вы, кроме ссылок, выкладывали бы здесь переводы этих статей... Или хотя бы краткие описания, что изучалось, каким образом, какие выводы получены, чем они интересны и как перекликаются с другими исследованиями – вот это действительно была бы полезная информация.

[Сергей Шмальц]

По первому пункту возражу лишь в плане того, что arxiv далеко не единственный источник новых публикаций. В нём, например, не будет публикаций на русском языке. Эта тема предназначена не только для публикаций, которые можно найти в arxiv'е. Помимо этого, кому-то будет очень удобно просто быть оповещённым о новой публикации здесь без необходимости самостоятельного регулярного поиска в arxiv'е. Я начал с двух ссылок лишь только потому, что они новейшие (от 30 марта).

По второму замечанию совершенно согласен, что это было бы очень полезным, только проблема в том, что это трудоёмкая задача. Но в принципе не отказываюсь от этой идеи, не исключаю, что буду сопровождать ссылки такими резюме.

[Сергей Шмальц]

Lectez et al (2015) A ∼32-70 K formation temperature range for the ice grains agglomerated by comet 67P/Churyumov-Gerasimenko (PDF)

Симуляции большим каноническим методом Монте-Карло используются для воспроизведения соотношения двухатомного азота к монооксиду углерода (N₂/CO) в пределах от 1.7 × 10⁻³ до 1.6 × 10⁻², обнаруженных масс-спектрометром ROSINA на КА Розетта при in situ наблюдениях кометы 67Р/Чурюмова-Герасименко семейства комет Юпитера, ядро которой, предположительно, образовалось из клатратов протосолнечного облака.

С использованием исследований потенциалов межатомного взаимодействия, симуляции проводятся для изучения температурной зависимости захвата клатратом разных гостевых включений, образованных из газовой смеси N₂ и CO в пропорции соотвествующей ожидаемому значению в протосолнечном облаке.

Исходя из предположения, что комета 67Р/Чурюмова-Герасименко образовалась из клатратов, по нашим вычислениям следует, что частицы кометного вещества должны были образоваться в протосолнечном облаке при температурах в пределах от 31.8 до 69.9 кельвин, что соответствовало бы соотношению N₂/CO найденному масс-спектрометром ROSINA.

Таким образом, наличие клатратов в кометах семейства Юпитера могло бы объяснить измеренное у 67Р/Чурюмова-Герасименко потенциальное истощение двухатомного азота (с фактором до 87 в сравнении с протосолнечным облаком).

[Сергей Шмальц]

Baranov et al (2015) Magnetic fields near spacecraft-explored comets: 3D MHD numerical simulation
(электронная версия публикации будет свободно доступна примерно через год-полтора)

В данной работе представлена магнитогидродинамическая (МГД) модель взаимодействия солнечного ветра и кометной ионосферы.
Модель описывает фото-ионизацию нейтральных компонентов в кометных выбросах, а также обменно-резонансный перенос заряда между заряженными и нейтральными частицами, вкупе с межпланетным магнитным полем.
Численная реализация модели осуществлена на базе аппроксимации ударной волны методом Годунова во втором порядке точности, обобщённом для применения к МГД-потокам.
Результаты вычислений анализируются с акцентом на поведении межпланетного магнитного поля возмущённого кометными выбросами.
Сравнение численных результатов с измеренными бортовыми данными, полученными во время сближения космических аппаратов с кометами Галлея и Григга-Скьеллерупа, показывает их хорошее соответствие. Таким образом модель обещает быть способной  адекватно описать плазму и магнитное окружение кометы Чурюмова-Герасименко в период её встречи с КА Розетта.

Эта же статья на русском:
Алексашов и др. (2015) Трехмерная магнитогидродинамическая модель взаимодействия солнечного ветра с кометными атмосферами

[Сергей Шмальц]

Morbidelli and Rickman (2015) Comets as collisional fragments of a primordial planetesimal disk (PDF)

Если вкратце:

В статье рассматривается вопрос: являются ли кометы фрагментами, возникшими в результате столкновений более ранних тел диска планетезималей. При этом авторы отталкиваются от модели Ниццы, то есть диском планетезималей является транс-планетный диск за пределами орбит Нептуна/Урана на ранних стадиях существования Солнечной системы, когда все газовые гиганты находились ближе к Солнцу и компактнее, занимая простраствно от 5 до 17 а.е., в то время как объекты диска находились на расстоянии около 30 а.е. от Солнца.

Авторы приходят к выводу, что столкновения тел в транс-планетном диске вероятно начались ещё до дестабилизации орбит планет-гигантов (миграция Урана/Нептуна в область диска с последующей взаимной переменой их орбит, переход Юпитера и Сатурна на орбиты с резонансом 2:1, и т.д.), и продолжились с ещё большей силой после. Лишь немногая доля изначальных тел могла избежать столкновения.

В заключение авторы допускают полностью неверное представление об эволюции Солнечной системе как в целом, так и модели Ниццы в частности. Причиной сомнений служат разные факты, как например, что кометы обладают очень малой плотнотью и низким пределом прочности, что пока что не укладывает в рамки эволюционной модели подразумевающей сценарий со столкновениями. То есть допускается мысль, что кометы всё-таки могут являться изначальными телами со времён образования Солнечной системы.

[Андрей Курилов]

Горизонт знаний о кометах.
Много ссылок на интересные публикации о кометах. Правда, не самых свежих.

[Сергей Шмальц]

Pozuelos et al (2015) On the dust environment of Main-Belt Comet 313P/Gibbs (PDF)

Коротенькая статейка, не очень информативная, много повторений сказанного, многое в тексте - приводимая для сравнения информация из двух других публикаций по той же комете главного пояса (ГПК), в общем, на мой взгляд публикация "для галочки".

В вводной части авторы в общем описывают комету как динамически астероидный (с параметром Тиссерана более 3), но внешне кометный (с газо-пылевой активностью) объект. Причина кометной активности до сих пор неясна. Рассматривают две версии: 1) механическая - столкновения и ротационное разрушение, 2) термическая - сублимация водяного льда. Второй вариант предпочтителен. Что касается орбитальной эволюции, то ГПК имеют орбиты сохраняющие свою стабильность на протяжении 100 мегалет или дольше, являясь таким образом "родными" объектами главного астероидного пояса, а не гравитационно захваченными извне. Данная комета является третьей ГПК кроме 133P и 238P, у которой кометная активность была зарегистрирована в разных орбитальных периодах.

Во второй части авторы приводят сугубо технические данные о проведённых на 10-м телескопе GTC наблюдениях кометы в сентябре, ноябре и декабре 2014 года и обработке снимков.

В третьей части авторы описывают свою модель пылепроизводительности на базе метода Монте Карло, а также физические параметры использованные в их модели, которая должна аппроксимировать наблюдавшуюся пылепроизводительность.

В четвёртой части авторы рассматривают три варианта своей модели для трёх разных значений параметра гамма, определяющего в конечном итоге скорость выброса пылевых частиц. Все три варианта далее подвергаются статистическому сравнению, по сути, с каким параметром гамма точнее моделируется наблюдавшаяся пылепроизводительность во всех трёх наблюдениях. Выбор пал на второй вариант с γ=1/8.

В пятой части подводится итог, что кометная активность скорее всего обязана сублимации водяных льдов, которые были "обнажены" в результате быстротекущего импакта и представляют собой площадь поверхности ядра кометы в несколько сотен кв.метров. Что интересно, спектроскопические наблюдения не показали наличие газа! Именно этот факт и ставит под сомнение предположение о сублимации льда. А в остальном: размер пылевых частиц от 0.1 до 2000 микрон, скорость 100-микронных частиц от 0.4 до 1.9 м/с, пылепроизводительность от 200 до 800 грамм в секунду, а непосредственно в момент импакта были выброшены пылевые частицы размером в 0.1 микрон со скоростью 4 м/с. Кометная активность продолжалась как минимум 4 месяца.

[Сергей Шмальц]

Новые публикации (на этот раз без моих аннотаций, сам сейчас доклад пишу, цейтнот).

1) Knight et al (2015) A Further Investigation of Apparent Periodicities and the Rotational State of Comet 103P/Hartley 2 from Combined Coma Morphology and Lightcurve Datasets (PDF)

2) Rickman et al (2015) Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko: Constraints on its origin from OSIRIS observations (PDF)

3) Fornasier et al (2015) Spectrophotometric properties of the nucleus of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko from the OSIRIS instrument onboard the ROSETTA spacecraft (PDF)