彗星核的成分与演化

得益于 Rosetta 轨道器与 Philae 着陆器的数据，我们对彗星核成分的认识取得了巨大进展。本文讨论 67P/CG 核的性质，并与过去由空间任务探测的其他彗星进行比较。彗星核由冰、矿物、有机物和盐类集合而成，形成极暗且偏红的表面。在远离太阳时，暴露的水冰和二氧化碳冰仅见于 67P/CG 的少数位置，那里原始次表层的出露或挥发性物质在太阳加热与局部地形形态驱动下的再凝结可维持其在表面的暂时存在。核表面似乎覆盖着厚度不一的尘埃层。尘埃颗粒大多脱水，由矿物、有机物和盐类聚集而成。光谱分析显示矿物相以硅酸盐、细粒不透明物和氨盐为主。脂肪族与芳香族基团，并伴随强羟基的存在，在有机物中被识别出来。彗星核的表面成分随日心距和季节循环演化：接近近日点时，太阳通量的增加通过挥发性物质的升华增强活动，进而引起表面层侵蚀、冰的出露、悬崖与坑洞中的活动、悬垂体与壁体的崩塌，以及尘埃的迁移与再分布。发生于核不同形态区域之上的颜色、成分与结构演变与这些过程相关。在本章中，我们结合 Rosetta 任务观测到的 67P/CG 核成分与演化过程，并将其置于以往空间任务探测或地面观测的其他彗星背景中进行讨论。