惑星科学：67P/チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星の核表面に露出した水氷

水蒸気は67P/チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星のコマ内で観測される主要な化学種であり、水は彗星核の主要な構成成分であるが、コア表面上に露出した水氷領域の存在を裏付ける証拠は、これまであまり発見されていない。露出した大きな水氷領域がないとする知見は、これまでに観測された多くの彗星表面に対して共通であるようである。67P/チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星の核は、無水で有機物に富む暗色の難分解性物質でほぼ一様に覆われているように見える。本論文では、核のイムホテップ領域内の2か所の岩屑落下地点で水氷の赤外波長を特定したことを報告する。氷は、隆起した構造の壁と、壁の基部で露出している。これらの領域における氷量の定量的な見積もりは、ミリメートルサイズの純粋な水氷粒の存在を示しており、過去のいかなる観測よりもずっと大きい。マイクロメートルサイズの水氷粒は、氷のない層における水蒸気の再凝結によって通常得られるものだが、イムホテップの岩屑落下地点で観測されたようなミリメートルサイズの純粋な氷粒の存在は、氷に富んだ層での蒸気拡散による氷粒の成長か、焼結によって最もうまく説明できる。こうした過程の結果として、核は、水氷に富んだ層の上に無水の表面地殻が重なった、広範囲かつ複雑な被覆を成長させることができる。従って、67P/チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星上で観測されている層序は、核の最上部の数メートルに作用する進化過程の結果であり、必ずしも彗星形成時に核全体が覆われていた必要はない。

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