昇華トルクによる二葉彗星形状の形成

探査機が接近したアロコスやチュリュモフ・ゲラシメンコ彗星が二葉形状なので小さな氷天体が接触連星のような形状になるのは多数派だと思っていたら、太陽系外縁天体が大体二葉形状なのでは無く太陽に近づくケンタウロス族から木星族彗星に軌道変化する中で、昇華と自転速度加速により引き延ばされて二葉形状になる説です。ふーん。以下、機械翻訳。
昇華トルクによる二葉彗星形状の形成
2020年11月3日に提出
最近の宇宙船とレーダーの観測によると、短周期彗星の核の約70％、主に木星ファミリーの彗星（JFC）は、二葉の形をしています（2つの塊が狭い首でつながっています）。これは、同様のサイズの小惑星の形状とはまったく対照的であり、その約14％が二葉です。これは、彗星に特有のプロセスまたはメカニズムがこれらの形状を生成していることを示唆しています。ここでは、JFC核の二葉形状が、太陽系外縁天体からケンタウロス集団を通って木星ファミリーに動的に移動する際の昇華活動の自然な副産物であることを示します。この動的な移動中に揮発性の昇華から生じるトルクをモデル化し、それらがこれらの核をスピンアップして破壊する傾向があることを発見しました。一度混乱すると、∘）それらを二葉のオブジェクトとして再形成させます。JFCは、木星ファミリーに入る前に回転破壊イベントを経験した可能性が高いことがわかりました。これは、二葉形の有病率を説明する可能性があります。これらの結果は、観測された彗星の二葉形が、太陽系の形成や惑星移動や太陽系外縁天体の居住中の衝突ではなく、その歴史の中で最近（過去1〜10 Myr以内に）発達したことを示唆しています。

図1：既知の形状とその寸法を持つ短周期彗星。
タットル彗星と1P /ハレー彗星はJFCとしてではなく、ハレー彗星として分類されています。
高度に熱的かつ動的に進化した等方性彗星。 8P /タットル彗星は二葉として観測されました
アレシボ天文台による; これらの核の残りは探査機によって観察されました。 一方19P / Borrellyおよび1P / Halley、探査機の詳細な3次元形状モデルは存在しません
観察はそれらが二葉の形をしていることを示唆している。 コメット9P /テンペル第1彗星と81P /ワイルドはJFCです
二葉であることが観察されていない（それぞれが細長いとは見なされない扁平な核を持っている）。


図2：平均進化のオブジェクト半径の関数としての最終自転周期。
COの場合、臨界半径は10 km（� '= 10（）および体のかさ密度700 kg / m3の場合）です。
）および190.2 km（� '= 10（*およびボディかさ密度300 kg / m3の場合））。
COの場合、5.4 km（� '= 10（）およびボディかさ密度700 kg / m3の場合）および100.7 km（� '= 10（*およびボディバルクの場合）
密度300kg / m3）。 各エリアは、範囲内で中断される可能性のある半径の上限に対応します
密度と示された� 'の：下端は700 kg / m3のかさ密度に対応します、 この線
エリア全体で500kg / m3の体のかさ密度に対応します　、および上端はに対応します
300kg / m3のかさ密度。 これらの値よりも小さい半径のオブジェクトは、その間にスピンアップする可能性があります
分裂を引き起こすのに十分な大きさの角速度への動的進化。 解散後、条件は　そのような体が二葉の形に改革するのに有利です。


図3：CO / CO2昇華のオブジェクト半径の関数としての破壊の確率。
混乱の確率は、ケンタウロス軌道のデータセットから統計的に計算されます。
上記および図1で定義されている臨界値を持つそれぞれの発生角速度。
この結果に対する彗星核の既知の有効半径は、次の計算された確率を示しています。
昇華する揮発性係数とSYORP係数の最も弱い組み合わせでも破壊は大きい
� '。 COはケンタウロス地域全体で昇華しますが、CO2昇華は約13以内にオンになります
AU。図2aはCOの確率を示し、図2bはCO2の確率を示しています。各エリア
示された� 'の半径と範囲の関数としての混乱の確率に対応します
密度：ローエッジは700 kg / m3のボディかさ密度に対応します
、エリアを通る線500kg / m3のかさ密度に相当、および上端は体のかさ密度に対応します　300 kg / m3の。


図4：各揮発性/� 'の組み合わせの破壊の臨界半径の分布
揮発性とSYORPの各組み合わせのヒストグラムと近似ガウス分布をプロットします
係数� 'であり、近似ガウス分布からのそれぞれの平均と標準偏差を提供します。 ヒストグラムビン
サイズはフリードマン・ダイアコニス推定で計算されます。 シミュレーションごとに、かさ密度は500に設定されます
kg / m3（図1および2のように定義された密度範囲の中間値）。 臨界半径は
進化の間に発生した角速度が十分である最大の体の半径として定義されます
体を回転させて破壊する（重力で拘束された体を想定）。 からの平均臨界半径範囲
� '= 10-5のCO2の場合は6.1km〜�' = 10-3のCOの場合は114.1km。 各分布はから計算されます
上記の692軌道経路の同じセット。 したがって、分布は独立していません　ただし、揮発性と� 'の組み合わせに対応してスケーリングされます。

討論
私たちの結果は、JFC前駆細胞のTNOリザーバーが次のような形状分布を持っている可能性があることを示唆しています。
JFCとは大きく異なります。小さな非二葉のTNOは、次のような変化を経験する可能性があります。
それらをケンタウロス地域の二葉のオブジェクトに再形成します。それにもかかわらず、すでにSDOでした
二葉の形をしている、そのような形はおそらく回転進化の間に保存されるでしょう
（Hirabayashi etal。2016）、そしてJFC集団に生き残るだろう。したがって、私たちは期待するだけです
JFCの個体群は、太陽系外縁天体の貯水池よりもはるかに多くの二葉の物体を持っています
この貯水池内の小さなオブジェクトの人口がまだ二葉の形によって支配されていなかった場合。
逆に、私たちの結果は、大きなオブジェクトがケンタウロスで形を変える可能性が低いことを示唆しています
領域。したがって、最大のケンタウロスの形状は、JFC貯留層集団における大きな物体の形状分布を表している可能性があります。ただし、既知のJFCの半径は数kmです。
（Snodgrass et al.2011）;観察のためにこのような小さなサイズのケンタウロスやTNOは知られていない
制限。したがって、このプロセスの効果、およびTNO、Centaur、
JFCのサイズ-度数分布は現在不明です。
以前の研究では、惑星との接近遭遇（中の巨大惑星など）が発見されました
ケンタウロス地域を通過する移動）は、オブジェクトを引き伸ばす潮汐力を生み出す可能性があります
バイナリまたは二葉の形状に（Richardsonetal。2002; Walsh 2018）、またはそれらを破壊して
シューメーカーレヴィ9彗星で起こった断片（Asphaug and Benz1996）。そのような劇的な
潮汐の進化には、ロッシュ半径以下（いくつかの惑星半径）のオーダーでの緊密な遭遇が必要です。
これは起こりますが、ケンタウロスにとっては非常にまれです。有名なことに、そのような出会いが起こりました
1992年のシューメーカーレヴィ9彗星と木星の間（Asphaug and Benz1996）。探索するには
ケンタウロスで二葉形を形成するためのこの潜在的な代替メカニズムの重要性
領域では、SyMBAシンプレクティックN-bodyインテグレーター（Duncan etal。1998）を使用し、処理するように変更しました
ケンタウロスと巨大惑星の間の典型的な接近遭遇距離。軌道を進化させた
0。5年のタイムステップで10Myrの144の既知のケンタウロスのうち、ケンタウロスはめったにないことがわかりました
惑星の半径が約100未満の距離で、巨大な惑星に遭遇します（図5）。したがって、潮汐破壊
二葉彗星の核の作成にほとんど貢献しません。