地形学：67P/チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星によって明らかにされる馬蹄形状の彗星の分裂と再構成

彗星の固体の中心部である核は、崩壊過程の対象となるが、これによって年間に彗星100個のうち１個は、核の分裂が起こる。こうした崩壊事象は、さまざまな熱物理学的な影響によって生じると考えられるが、こうした影響の地球物理学的な側面はよく分かっていない。一方、探査機ロゼッタが訪れた67P/チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星（67P）の核を含め、高分解能で撮像された彗星の核の3分の2以上は馬蹄形状を示している。ロゼッタ観測の解析によると、67Pの構成要素は別々に形成された後に低速で合体したことが示唆されている。本論文では、67Pの核の構造とダイナミクスを解析する。我々は、昇華によるトルクによって、過去に核の回転が生じ、彗星核のくびれの部分に観測される大きな亀裂が形成されたことを見いだした。核の回転は、最終的には分裂するのに十分な速度に達するはずだが、今のところスピン状態のカオス的な進化によって核の分裂は回避されている。分裂が起こると、核の構成要素は互いを振り切ることができず、しばらくの間は相互に軌道運動して、最終的に低速の合体を経て新しい馬蹄形状を生じる。撮像された他の4つの馬蹄形状の核の構成要素の体積比率は、同様の再構成サイクルと矛盾せず、こうしたサイクルが短周期彗星の核の進化における基本的な過程であることを示している。彗星は、約40億年前のいわゆる後期重爆撃の大きな要因ではないことが示されている。今回提案する再構成過程では、彗星の核が太陽系の内部へ移動する間に優先的に消滅すると考えられ、おそらく、彗星の個体数密度がかなり小さいことの説明となる。

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