惑星、月、小惑星、または彗星の外側の重力場は、その物体の質量、密度、内部構造の詳細、およびその物体の周りの可能な軌道を決定するために重要です。しかし、そのような物体内部の重力場は、その内部応力とひずみ、および自己重力結合エネルギーを制御します。
後者は、その物体を小さな破片に分散させることができる衝突のエネルギーを決定するために重要であり、彗星や小惑星などの小さな天体の起源と進化を理解するための重要な量です.
ほとんどの小惑星はジャガイモのような形をしていますが、ほとんどの彗星はピーナッツのような形をしており、2 つのローブがあります。そのため、彗星はしばしば「汚れた雪玉」と表現されますが、「汚れた雪だるま」としてより適切に特徴付けられる場合があります。通常、小さな天体は形が不規則であるため、何千もの面を持つ多面体としてモデル化されることが多く、対応する重力場は複雑な解析式によって与えられます。これらの式は、多面体の外側と同様に内側にも同様に適用されますが、この事実は一般的によく知られていません.
最近の研究 (1) では、これらの式を数値的に使用して、5 つの古典的なプラトン立体 (正四面体、立方体、八面体、十二面体、および二十面体) を含む、さまざまな均質なオブジェクト内の重力場を見つけます。ハムボーン型の小惑星 (216) クレオパトラと二葉状彗星 67P/チュリュモフ・ゲラシメンコ (図 1 参照)。これらの内部重力は、各物体の自己結合エネルギーを決定するために使用されます。
たとえば、彗星 67P/C-G の自己重力エネルギーは 2.21 ×1012 ジュールに達しますが、同じ質量と密度の均質な球体の場合は 2.43 ×1012 ジュールです。しかし、67P はすでに 0.19 ×1012 ジュールの回転運動エネルギーを持っているため、その正味の結合エネルギーはわずか 2.02 ×1012 ジュールになります。したがって、オブジェクトの不規則な形状とスピンの両方が、正味の結合エネルギーを減少させます。
論文 (1) はまた、この結合エネルギーを、彗星、小惑星、月を破壊するのに必要な衝突エネルギーに関連付けています。この手法は、非均質な物体に簡単に一般化できます。たとえば、彗星 67P/C-G の 2 つのローブが異なる密度を持っていた場合。内部重力はまた、亀裂や細孔を通る粉塵や微粉の沈降とふるい分け、および水やその他の内部溶融物の浸透にも関連しています。
これらの調査結果は、最近 Icarus 誌に掲載された Internalgravity、self-energy、comets and asteroids の破壊というタイトルの記事で説明されています。 この作業は、SETI 研究所、NASA エイムズ研究センター、および D.G.カリフォルニア大学サンタクルーズ校の Korycansky
