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Homogeneity of 67P/Churyumov-Gerasimenko as seen by CONSERT: implication on composition and formation

Authors :
Wlodek Kofman
Sonia Zine
Valérie Ciarletti
Alain Herique
Jürgen Blum
Jean-Baptiste Vincent
Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG )
Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-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 Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Space Research Centre of Polish Academy of Sciences (CBK)
Polska Akademia Nauk = Polish Academy of Sciences (PAN)
Institut für Geophysik und Extraterrestrische Physik [Braunschweig] (IGEP)
Technische Universität Braunschweig = Technical University of Braunschweig [Braunschweig]
DLR Institut für Planetenforschung
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt [Berlin] (DLR)
PLANETO - LATMOS
Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS)
Sorbonne Université (SU)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)
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)
Polska Akademia Nauk (PAN)
Technische Universität Braunschweig [Braunschweig]
IMPEC - LATMOS
Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Astronomy and Astrophysics-A&A, Astronomy and Astrophysics-A&A, EDP Sciences, 2019, 630, A6 (5 p.). ⟨10.1051/0004-6361/201834865⟩
Publication Year :
2019
Publisher :
EDP Sciences, 2019.

Abstract

Context. After the landing of Philae, CONSERT probed the nucleus of 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P) and observed no heterogeneities at metric scale within the probed part of the small lobe of 67P. Further studies have then quantified the observed homogeneity in terms of maximum permittivity contrast versus the typical size of heterogeneities. Aims. The aim of this article is to interpret the sensitivity limits of CONSERT measurements in terms of composition, and to provide constraints on the maximum variability in composition, porosity, and local dust-to-ice ratio. Methods. The sensitivity of CONSERT measurements to local variations in density, dust-to-ice ratio, and composition was analyzed using permittivity modeling of mixtures. Results. We interpret the maximum detectable heterogeneity size and contrast in terms of composition and porosity of the nucleus. The sensitivity to porosity is ±10 percent points for heterogeneities with a characteristic length scale of a few meters; the sensitivity to local variations in the composition is limited. Conclusions. In terms of accretion, our results are compatible only with scenarios generating porosity heterogeneities at scales lower than one meter, or with porosity variations smaller than ±10 percent points. This is clearly compatible with an accretion model of a gentle gravitational collapse of a pebble cloud.

Details

ISSN :
14320746 and 00046361
Volume :
630
Database :
OpenAIRE
Journal :
Astronomy & Astrophysics
Accession number :
edsair.doi.dedup.....5082aede8bf419f7b109af92f160a387
Full Text :
https://doi.org/10.1051/0004-6361/201834865