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利用 ALMA 观测彗星 46P/Wirtanen 彗发与彗核的气体来源

地球与行星天体物理 2023-08-09 v3 星系天体物理

摘要

彗星大气(彗发)中的气相分子主要来源于(1)彗核的出气,(2)近核彗发中冰粒的升华,以及(3)彗发(光)化学过程。然而,在射电波段观测到的大多数彗星气体尚未被成图,因此其产生/释放机制仍不确定。本文呈现了利用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)在 2018 年 12 月彗星 46P/Wirtanen 异常接近地球(约 0.1 au)期间对该彗星六个分子品种的观测。获得了 HCN、CH3OH、CH3CN、H2CO、CS 和 HNC 的干涉图,其天球投影空间分辨率前所未有地高达 25 km,从而能够精确量化这些分子的彗核与彗发来源。HCN、CH3OH 和 CH3CN 的空间分布与由彗核直接(或极近处)出气产生相符,且有显著比例的观测 CH3OH 源自近核彗发中冰粒的升华(尺度长度 Lp=36±7L_p=36\pm7 km)。另一方面,H2CO、CS 和 HNC 主要源自分布式的彗发来源(其 LpL_p 值处于 550–16,000 km 范围),这些来源的身份尚待确定。46P 中 HCN、CH3OH 和 HNC 的丰度与先前彗星观测的平均值一致,而 H2CO、CH3CN 和 CS 的丰度相对较低。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.04822,
  title  = {Gas Sources from the Coma and Nucleus of Comet 46P/Wirtanen Observed Using ALMA},
  author = {M. A. Cordiner and N. X. Roth and S. N. Milam and G. Villanueva and D. Bockelee-Morvan and A. J. Remijan and S. B. Charnley and N. Biver and D. C. Lis and C. Qi and B. Bonev and J. Crovisier and J. Boissier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.04822},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted for publication in the Astrophysical Journal on 2023-06-17