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Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko sheds dust coat accumulated over the past four years

Authors :
M. Godard
Martin Hilchenbach
François-Régis Orthous-Daunay
Harry Lehto
Kurt Varmuza
Donia Baklouti
Klaus Hornung
John Paquette
Jouni Rynö
Yves Langevin
Hervé Cottin
Nicolas Fray
Sihane Merouane
Oliver Stenzel
Rita Schulz
Henning Fischer
Anais Bardyn
Johan Silen
Jochen Kissel
Christelle Briois
Laurent Thirkell
Cécile Engrand
B. Zaprudin
Léna Le Roy
Sandra Siljeström
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS)
Max-Planck-Gesellschaft
Institut d'astrophysique spatiale (IAS)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace (LPC2E)
Observatoire des Sciences de l'Univers en région Centre (OSUC)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris
PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO)-Observatoire de Paris
PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES)
Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse (CSNSM)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA (UMR_7583))
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)
Tuorla Observatory
University of Turku
Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG)
Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Max Planck Institute for Solar System Research (MPS)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris
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Laboratoire inter-universitaire des systèmes atmosphèriques ( LISA )
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Max Planck Institute for Solar System Research ( MPS )
Source :
Nature, Nature, Nature Publishing Group, 2015, 518 (7538), pp.216-218. ⟨10.1038/nature14159⟩, Nature, Nature Publishing Group, 2015, 518 (7538), pp.216-218. 〈10.1038/nature14159〉
Publication Year :
2015
Publisher :
HAL CCSD, 2015.

Abstract

International audience; Comets are composed of dust and frozen gases. The ices are mixed with the refractory material either as an icy conglomerate1, or as an aggregate of pre-solar grains (grains that existed prior to the formation of the Solar System), mantled by an ice layer2, 3. The presence of water-ice grains in periodic comets is now well established4, 5, 6. Modelling of infrared spectra obtained about ten kilometres from the nucleus of comet Hartley 2 suggests that larger dust particles are being physically decoupled from fine-grained water-ice particles that may be aggregates7, which supports the icy-conglomerate model. It is known that comets build up crusts of dust that are subsequently shed as they approach perihelion8, 9, 10. Micrometre-sized interplanetary dust particles collected in the Earth’s stratosphere and certain micrometeorites are assumed to be of cometary origin11, 12, 13. Here we report that grains collected from the Jupiter-family comet 67P/Churyumov-Gerasimenko come from a dusty crust that quenches the material outflow activity at the comet surface14. The larger grains (exceeding 50 micrometres across) are fluffy (with porosity over 50 per cent), and many shattered when collected on the target plate, suggesting that they are agglomerates of entities in the size range of interplanetary dust particles. Their surfaces are generally rich in sodium, which explains the high sodium abundance in cometary meteoroids15. The particles collected to date therefore probably represent parent material of interplanetary dust particles. This argues against comet dust being composed of a silicate core mantled by organic refractory material and then by a mixture of water-dominated ices2, 3. At its previous recurrence (orbital period 6.5 years), the comet’s dust production doubled when it was between 2.7 and 2.5 astronomical units from the Sun14, indicating that this was when the nucleus shed its mantle. Once the mantle is shed, unprocessed material starts to supply the developing coma, radically changing its dust component, which then also contains icy grains, as detected during encounters with other comets closer to the Sun4, 5.

Details

Language :
English
ISSN :
00280836, 14764679, and 14764687
Database :
OpenAIRE
Journal :
Nature, Nature, Nature Publishing Group, 2015, 518 (7538), pp.216-218. ⟨10.1038/nature14159⟩, Nature, Nature Publishing Group, 2015, 518 (7538), pp.216-218. 〈10.1038/nature14159〉
Accession number :
edsair.doi.dedup.....008270a0277187baa343c3faa6c1b49b