彗星探査機ロゼッタがコマの中に金属を発見。太陽熱で揮発性物質が核から噴出するだけでなく固体成分も道連れに宇宙空間に出てくる。以下、機械翻訳。
67P /チュリュモフゲラシメンコ彗星の気相の耐火元素 ナノ粒子からの原子状Na、Si、Feの直接放出？
2021年12月16日に提出
概要
環境。以前は、気相のナトリウム、シリコン、カリウム、およびカルシウムは、彗星のコマで記録された質量スペクトルで識別されていました
67P /チュリュモフゲラシメンコ、欧州宇宙機関のロゼッタミッションのターゲット。のために特定されたメジャーリリースプロセス
これらの原子は太陽風によってスパッタリングされていました。最近、日心距離の範囲にわたる多数の彗星の遠隔観測
核または短期間の分散源から放出された鉄とニッケルの金属原子の存在を明らかにした
長さ。しかし、一部のコマの太陽風が減衰したため、スパッタリングは主要な放出プロセスとして却下されました。
観察されたターゲットの。
目的。 67P / チュリュモフゲラシメンコのコマの気相における耐火性種の存在を調査しました。この調査には、近日点に近い期間が含まれていました。この期間は、太陽風が増加したために核付近の領域に存在しなかった可能性があります。
彗星活動。さらに、検索範囲を鉄とニッケルにまで拡大しました。
メソッド。 Rosetta / ROSINA二重収束質量分析計DFMSからの現場データを分析しました。
結果。気相シリコンは、ロゼッタミッション全体に存在していました。さらに、ナトリウムと鉄の原子の近くの存在
彗星の近日点は、スパッタリングが耐火性元素の気相への唯一の放出プロセスではないことを確認しています。ニッケルは
検出限界未満。同定された気相耐火物のいずれかの親種の検索は成功していません。上限
より大きな親および娘種の可能なフラグメント種（SiH、SiC、NaH、...）のスイートが取得されています。さらに、
宇宙船が原子核から離れる方向に向けられたとき、Siは一般的な彗星ガスのように信号の同じ低下を示しませんでした。 The
組み合わせた結果は、核の表面の小さな粒子および/または小さな粒子からの元素種の直接放出を示唆している
周囲のコマの粒子は、ガス状の親分子の解離によって放出されるよりも可能性が高いです。
キーワード。彗星：一般–彗星の構成–耐火物
図1.ROSINA DFMS m / Q = 2015年7月31日の16:22:27のスルー中に測定された、対数スケールの上から下への28〜30 Da / eスペクトル
（ESA Planetary Science Archive（PSA）ファイル名とDFMS検出器の行：MC_20150731_162059567_M0222.TAB、行B）、16：22：55
（MC_20150731_162127567_M0222.TAB、行B）、および16:23:23 UTC（MC_20150731_162155567_M0222.TAB、行B）オフナディア角度
150度から148度に減少します（図2を参照）。 上部のx軸に示されているのは、一連の種のm / Qです。 垂直線は正確な質量を示します
対象種（親およびフラグメント）、つまり、マイナー同位体29Siおよび30Siを含む28Si、および28SiH、29SiH、および28SiH2が存在する場所
期待される。 28Siを除いて、上部のラベルには、元素の主要な同位体（12C、14N、16Oなど）の質量数が含まれていないことに注意してください。
図2. 2015年7月31日から8月2日までに測定されたCO、NH3、CN、F、Na、および28Si信号（左y軸）のROSINADFMSタイムライン。
HCN→CNの値がCN信号から差し引かれています。 黒い実線は、2つの大円を含む天底外角（右y軸）を示しています。
2015年7月31日にスキャンしました。彗星中心距離は約200kmでした。 2015年8月1日のほとんどの期間、DFMSがそうであったように、中性ガスのデータは利用できません。
イオンモードで動作します。
図3.ROSINA DFMS m / Q = 40および42Da / eスペクトルの上下、2015年7月31日16:28:03に測定
（MC_20150731_162635570_M0222.TAB、行B）および16:28:59 UTC（MC_20150731_162731570_M0222.TAB、行B）スルー中
（オフナディア角135度と132度。図2を参照）。 Ca、28SiC、および28SiNが予想される場所が示されています。
図4.2つのROSINADFMS m / Q = 44 Da / eスペクトルの上下、2015年7月31日のスルー中およびスルー後、16：29：55に測定
（MC_20150731_162827570_M0222.TAB、行B）および17:13:15 UTC（MC_20150731_171147603_M0222.TAB、行B）、オフナディア角度
それぞれ130度と19度。 28SiOとCSは分離できず、赤い破線で示される単一のピークとして適合されています（点線：他のすべての種、実線：合計曲線。ピーク形状についてはセクション3を参照）。 の断片化によるCSへの貢献
彗星の親CS2→CSは赤い影付きの領域で示され、測定された信号を完全に説明している可能性があります。 下部のパネルには、
比較のためにスルー中に得られた上部パネルの合計曲線。
図5.ROSINA DFMS m / Q = 56、59、および60 Da / eスペクトル、2015年7月31日のスルー中に測定、上から下、
16:35:29（MC_20150731_163401572_M0222.TAB、行B）、16：36：49（MC_20150731_163521572_M0222.TAB、行B）から16:37:17 UTC
（MC_20150731_163549573_M0222.TAB、行B）、115〜110度のオフナディア角度。 Fe、28Si2、28SiP、および28SiSが表示されると予想されます。
図6.ROSINADFMSによってその場で測定された28Si / CO比（上部パネル）と個々のCOおよび28Si密度（中央パネル）のタイムライン
ミッションを通して。 下のパネルは、ロゼッタ宇宙船と67P / C-Gの地動説の対応する地動説の距離を示しています
距離。
図7. 2015年7月18日11:12:18に測定されたROSINADFMS m / Q = 23、24、および40 Da / eスペクトル（MC_20150718_111051320_M0222.TAB、
行B）、11：12：46（MC_20150718_111119320_M0222.TAB、行B）、および11:20:18 UTC（MC_20150718_111851330_M0222.TAB、行B）上
下に。 示されているのは、Naを含む一連の種の質量であり、NaHとNaOHが予想される場所です。
図8. 2015年7月末に測定されたROSINADFMS m / Q = 56 Da / eスペクトルは、Feの信号を示しています（上：MC_20150726_130345609_M0222.TAB、
行B; 下：MC_20150729_221806596_M0222.TAB、行A）。
図9.ROSINA DFMS m / Q = 84および88Da / eのスペクトルの上下の例。
図8の下部パネルは、2015年7月29日、22：32：16（MC_20150729_223049289_M0222.TAB、行A）および22：34：00UTCに取得されています。
（MC_20150729_223233306_M0222.TAB、行A）、それぞれ。 示されているのは、Fe（CO）5の主要なフラグメントであるFeCOが
電子衝撃、およびFeSが予想されます。
6.結論
結果に基づいて、次の結論を導き出します。
–Feなどの金属原子は
彗星67P / C-Gのコマのロゼッタ/ ROSINA機器、他の一連の彗星での遠隔観測の確認
（Manfroidetal。2021; Bromley et al.2021）。これらの観測は、彗星がそのペリヘリオンの近くで活動している間に行われ、Si / H2O〜2・10^-5が得られました。
、Na / H2O〜3・10^-6、およびFe / H2O〜5・10^-8までの実質的な不確実性
それぞれ係数10。しかし、Niは検出を下回っていました
制限。
–測定により、ガス中のSiの存在が明らかになりました
広範囲にわたる67P / C-G彗星のコマの位相
地動説の距離。これらの観測は、核上またはロゼッタ付近の太陽風粒子によるスパッタリングを示しています。
ロゼッタミッションの初期に特定されたように（Wurz etal。2015）、
コマと太陽風の減衰時に衝突するため、唯一の放出プロセスではない可能性があります（Behar et al.2017）。
しかし、私たちの結果に基づくと、原子の輸送はスパッタされました
増加した彗星中心距離の粒子から
除外。
– Si、Na、のいずれについても、親分子またはそのフラグメントはありません。
またはFeがデータセットで識別されています。約200kmの核に近接していることを考えると、これらの観測は、そのような元素が分散ソースからではなく（ナノ）粒子から直接放出されるというシナリオを支持します。
ガス状の親分子の。
– H2OやCO2などの一般的な彗星の揮発性物質とは異なり、宇宙船が原子核から離れているとき、Si信号は安定したままでした。したがって、コマの（ナノ）グレイン
核の表面の粒子よりもロゼッタの場所で観測されたSi。
–リリースは、Sと同様に、原子形式で発生する可能性が最も高いです。
（Calmonte etal。2016）および希ガスAr、Kr、およびXe
（Balsiger et al.2015; Marty et al.2017; Rubin et al.2018）。
耐火物を含む親分子を除外することはできませんが、
1.25auで200kmのスケール長が必要になります。
それでも、これらの耐火性原子がどのように正確にガスに含まれるか
フェーズは未解決の問題のままであり、さらなる研究が必要です。
67P /チュリュモフゲラシメンコ彗星の気相の耐火元素 ナノ粒子からの原子状Na、Si、Feの直接放出？
2021年12月16日に提出
概要
環境。以前は、気相のナトリウム、シリコン、カリウム、およびカルシウムは、彗星のコマで記録された質量スペクトルで識別されていました
67P /チュリュモフゲラシメンコ、欧州宇宙機関のロゼッタミッションのターゲット。のために特定されたメジャーリリースプロセス
これらの原子は太陽風によってスパッタリングされていました。最近、日心距離の範囲にわたる多数の彗星の遠隔観測
核または短期間の分散源から放出された鉄とニッケルの金属原子の存在を明らかにした
長さ。しかし、一部のコマの太陽風が減衰したため、スパッタリングは主要な放出プロセスとして却下されました。
観察されたターゲットの。
目的。 67P / チュリュモフゲラシメンコのコマの気相における耐火性種の存在を調査しました。この調査には、近日点に近い期間が含まれていました。この期間は、太陽風が増加したために核付近の領域に存在しなかった可能性があります。
彗星活動。さらに、検索範囲を鉄とニッケルにまで拡大しました。
メソッド。 Rosetta / ROSINA二重収束質量分析計DFMSからの現場データを分析しました。
結果。気相シリコンは、ロゼッタミッション全体に存在していました。さらに、ナトリウムと鉄の原子の近くの存在
彗星の近日点は、スパッタリングが耐火性元素の気相への唯一の放出プロセスではないことを確認しています。ニッケルは
検出限界未満。同定された気相耐火物のいずれかの親種の検索は成功していません。上限
より大きな親および娘種の可能なフラグメント種（SiH、SiC、NaH、...）のスイートが取得されています。さらに、
宇宙船が原子核から離れる方向に向けられたとき、Siは一般的な彗星ガスのように信号の同じ低下を示しませんでした。 The
組み合わせた結果は、核の表面の小さな粒子および/または小さな粒子からの元素種の直接放出を示唆している
周囲のコマの粒子は、ガス状の親分子の解離によって放出されるよりも可能性が高いです。
キーワード。彗星：一般–彗星の構成–耐火物
図1.ROSINA DFMS m / Q = 2015年7月31日の16:22:27のスルー中に測定された、対数スケールの上から下への28〜30 Da / eスペクトル
（ESA Planetary Science Archive（PSA）ファイル名とDFMS検出器の行：MC_20150731_162059567_M0222.TAB、行B）、16：22：55
（MC_20150731_162127567_M0222.TAB、行B）、および16:23:23 UTC（MC_20150731_162155567_M0222.TAB、行B）オフナディア角度
150度から148度に減少します（図2を参照）。 上部のx軸に示されているのは、一連の種のm / Qです。 垂直線は正確な質量を示します
対象種（親およびフラグメント）、つまり、マイナー同位体29Siおよび30Siを含む28Si、および28SiH、29SiH、および28SiH2が存在する場所
期待される。 28Siを除いて、上部のラベルには、元素の主要な同位体（12C、14N、16Oなど）の質量数が含まれていないことに注意してください。
図2. 2015年7月31日から8月2日までに測定されたCO、NH3、CN、F、Na、および28Si信号（左y軸）のROSINADFMSタイムライン。
HCN→CNの値がCN信号から差し引かれています。 黒い実線は、2つの大円を含む天底外角（右y軸）を示しています。
2015年7月31日にスキャンしました。彗星中心距離は約200kmでした。 2015年8月1日のほとんどの期間、DFMSがそうであったように、中性ガスのデータは利用できません。
イオンモードで動作します。
図3.ROSINA DFMS m / Q = 40および42Da / eスペクトルの上下、2015年7月31日16:28:03に測定
（MC_20150731_162635570_M0222.TAB、行B）および16:28:59 UTC（MC_20150731_162731570_M0222.TAB、行B）スルー中
（オフナディア角135度と132度。図2を参照）。 Ca、28SiC、および28SiNが予想される場所が示されています。
図4.2つのROSINADFMS m / Q = 44 Da / eスペクトルの上下、2015年7月31日のスルー中およびスルー後、16：29：55に測定
（MC_20150731_162827570_M0222.TAB、行B）および17:13:15 UTC（MC_20150731_171147603_M0222.TAB、行B）、オフナディア角度
それぞれ130度と19度。 28SiOとCSは分離できず、赤い破線で示される単一のピークとして適合されています（点線：他のすべての種、実線：合計曲線。ピーク形状についてはセクション3を参照）。 の断片化によるCSへの貢献
彗星の親CS2→CSは赤い影付きの領域で示され、測定された信号を完全に説明している可能性があります。 下部のパネルには、
比較のためにスルー中に得られた上部パネルの合計曲線。
図5.ROSINA DFMS m / Q = 56、59、および60 Da / eスペクトル、2015年7月31日のスルー中に測定、上から下、
16:35:29（MC_20150731_163401572_M0222.TAB、行B）、16：36：49（MC_20150731_163521572_M0222.TAB、行B）から16:37:17 UTC
（MC_20150731_163549573_M0222.TAB、行B）、115〜110度のオフナディア角度。 Fe、28Si2、28SiP、および28SiSが表示されると予想されます。
図6.ROSINADFMSによってその場で測定された28Si / CO比（上部パネル）と個々のCOおよび28Si密度（中央パネル）のタイムライン
ミッションを通して。 下のパネルは、ロゼッタ宇宙船と67P / C-Gの地動説の対応する地動説の距離を示しています
距離。
図7. 2015年7月18日11:12:18に測定されたROSINADFMS m / Q = 23、24、および40 Da / eスペクトル（MC_20150718_111051320_M0222.TAB、
行B）、11：12：46（MC_20150718_111119320_M0222.TAB、行B）、および11:20:18 UTC（MC_20150718_111851330_M0222.TAB、行B）上
下に。 示されているのは、Naを含む一連の種の質量であり、NaHとNaOHが予想される場所です。
図8. 2015年7月末に測定されたROSINADFMS m / Q = 56 Da / eスペクトルは、Feの信号を示しています（上：MC_20150726_130345609_M0222.TAB、
行B; 下：MC_20150729_221806596_M0222.TAB、行A）。
図9.ROSINA DFMS m / Q = 84および88Da / eのスペクトルの上下の例。
図8の下部パネルは、2015年7月29日、22：32：16（MC_20150729_223049289_M0222.TAB、行A）および22：34：00UTCに取得されています。
（MC_20150729_223233306_M0222.TAB、行A）、それぞれ。 示されているのは、Fe（CO）5の主要なフラグメントであるFeCOが
電子衝撃、およびFeSが予想されます。
6.結論
結果に基づいて、次の結論を導き出します。
–Feなどの金属原子は
彗星67P / C-Gのコマのロゼッタ/ ROSINA機器、他の一連の彗星での遠隔観測の確認
（Manfroidetal。2021; Bromley et al.2021）。これらの観測は、彗星がそのペリヘリオンの近くで活動している間に行われ、Si / H2O〜2・10^-5が得られました。
、Na / H2O〜3・10^-6、およびFe / H2O〜5・10^-8までの実質的な不確実性
それぞれ係数10。しかし、Niは検出を下回っていました
制限。
–測定により、ガス中のSiの存在が明らかになりました
広範囲にわたる67P / C-G彗星のコマの位相
地動説の距離。これらの観測は、核上またはロゼッタ付近の太陽風粒子によるスパッタリングを示しています。
ロゼッタミッションの初期に特定されたように（Wurz etal。2015）、
コマと太陽風の減衰時に衝突するため、唯一の放出プロセスではない可能性があります（Behar et al.2017）。
しかし、私たちの結果に基づくと、原子の輸送はスパッタされました
増加した彗星中心距離の粒子から
除外。
– Si、Na、のいずれについても、親分子またはそのフラグメントはありません。
またはFeがデータセットで識別されています。約200kmの核に近接していることを考えると、これらの観測は、そのような元素が分散ソースからではなく（ナノ）粒子から直接放出されるというシナリオを支持します。
ガス状の親分子の。
– H2OやCO2などの一般的な彗星の揮発性物質とは異なり、宇宙船が原子核から離れているとき、Si信号は安定したままでした。したがって、コマの（ナノ）グレイン
核の表面の粒子よりもロゼッタの場所で観測されたSi。
–リリースは、Sと同様に、原子形式で発生する可能性が最も高いです。
（Calmonte etal。2016）および希ガスAr、Kr、およびXe
（Balsiger et al.2015; Marty et al.2017; Rubin et al.2018）。
耐火物を含む親分子を除外することはできませんが、
1.25auで200kmのスケール長が必要になります。
それでも、これらの耐火性原子がどのように正確にガスに含まれるか
フェーズは未解決の問題のままであり、さらなる研究が必要です。
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