自转引起的表面斜坡不稳定性与彗星103P/哈特利2上CO2活动的激活

彗星103P/哈特利2在其双叶状核的小叶尖端上有受昼夜控制、由CO2驱动的活动。此类活动在航天器访问过的彗星核中独一无二，并表明CO2冰非常接近表面，这与一个在进入木星族彗星之前经历了约4500万年热物理演化的物体的预期不一致。在此，我们解释了这一活动模式，指出最近一次非常可能的快速自转（自转周期约11 [10-13]小时）会在哈特利2当前活动区域引发雪崩，挖掘至富含CO2的冰层，并激活核的小叶。按照哈特利2当前绕其主轴自转减慢的速率，该核在DIXI飞掠（约1984-1991年）前约3-4个轨道时自转足够快，足以引发雪崩。这与哈特利2于1986年的发现相吻合，并意味着CO2活动的启动促成了该彗星的发现。在雪崩期间，滑动物质要么被气体活动抛离表面，要么可能获得足够动量沿下坡（朝向小叶尖端）移动而滑离核。大部分物质未能达到逃逸速度，会重新撞击核，形成碎屑沉积。在哈特利2表面观察到的土丘与其内彗发中物质碎块相似的尺寸频率分布表明，DIXI任务在哈特利2表面观测到的20-40米土丘可能正是这些回落碎屑沉积。随着核的自转周期从约11小时减慢到DIXI飞掠时的18.34小时，物质优先定居的势极小值的位置在表面迁移，使我们能够对核的大部分成像地形定出相对年龄。