利用斯皮策空间望远镜对彗星 CO2、CO 及颗粒排放的巡测：彗星的烟雾检查
地球与行星天体物理
2015-06-16 v1
摘要
我们利用斯皮策空间望远镜（Spitzer Space Telescope）上的红外阵列相机（Infrared Array Camera），在中心波长分别为 3.6 和 4.5 微米的宽波段滤光片下对 23 颗彗星进行了巡测。3.6 微米滤光片中的辐射源于尘埃颗粒散射的阳光；这些图像通常在核附近呈现彗发，并在背阳方向因太阳辐射压扫回尘埃颗粒而形成彗尾。4.5 微米滤光片包含相同的尘埃颗粒，以及来自 CO2 和 CO 气体的强发射线；这些发射线显示出独特的形态，在此情况下我们推断其主要由气体主导。基于 4.5 微米与 3.6 微米亮度的比值，我们将巡测中的彗星分类为 CO2+CO“富集”和“贫乏”两类。该分类与 A'Hearn 此前基于碳链分子丰度的分类相关联，即被分类为碳链分子“耗竭”的彗星，其 CO2+CO 也表现为“贫乏”。IRAC 4.5 微米图像中的气体发射特征表现为平滑的形态，通常是在向阳半球呈扇形，其径向轮廓随距核投影距离的倒数而变化，这符合恒定产生率和自由膨胀的情形。许多彗星中存在非常显著的径向和方位角增强，且这些增强在气体和尘埃之间往往截然不同，表明固体物质的喷射可能由 H2O 或 CO2 驱动。图像中的显著特征包括以下几点：103P/Hartley 2 存在一个显著的气体发射环，可能是由于斯皮策成像前发生了 CO2 爆发所致。88P/Howell 的图像中存在显著的双喷流。3 颗彗星显示出显著的单喷流。29P 和 C/2006 W3 中可见螺旋结构；我们测得后者的自转周期为 21 小时。10P/Tempel 2 和 2P/Encke 的图像中可见弧线（可能是螺旋的一部分）。
引用
@article{arxiv.1306.2381,
title = {Survey of cometary CO2, CO, and particulate emissions using the Spitzer Space Telescope: Smog check for comets},
author = {William T. Reach and Michael S. Kelley and Jeremie Vaubaillon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.2381},
year = {2015}
}
备注
accepted for publication in Icarus