彗星 67P/チュリュモフ-ゲラシメンコの核の写真は、その予想外の形を示しています:「首」によって接続された、頭と体と呼ばれる 2 つの楕円体ブロックです。表面には、さまざまな形や大きさの多数のくぼみ、穴、窪みがあります。それらの中で最大のものは Hatmehit と Imhotep で、どちらもほぼ楕円形で、比較的浅く、半径は約 0.5 km です。それらの1つは頭にあり、2つ目は体にあります。数値シミュレーションによるその起源の説明は、困難な作業です。
彗星の表面侵食は、歴史的に「ダスト マントル」と呼ばれる多孔質の粒状物質の下に埋もれた氷の昇華に関連していますが、含まれているのはダストだけではありません。このプロセスの効率は、温度、つまり太陽までの距離に強く依存します。残念ながら、67P/チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星の数百年以上前の軌道の歴史は不明です。ハトメヒトの深さは約 300 メートルですが、既知の歴史における浸食は、深さ数十メートルを超える盆地を形成するのに十分ではありません。この盆地の形成には、他にどのようなプロセスが関与している可能性がありますか?
彗星の核には水の氷だけでなく、揮発性の高い一酸化炭素も含まれています。状況をさらに複雑にするために、水の氷は非晶質の形をしている可能性があります。このような場合、太陽によって暖められた表面からの熱の拡散は、結晶化と相変化の熱の放出を引き起こす可能性があります。これにより、一酸化炭素が昇華し、おそらく地表下数メートルでガス圧が上昇する可能性があります。上昇する圧力は爆発を引き起こす可能性がありますが、そうではない可能性があります。核内部の元の材料の圧縮強度が非常に低い一方で、引張強度の高い材料の厚い層の下で圧力が上昇する可能性があります。このような場合、下層の材料の圧縮による空きスペースの形成が発生する可能性があります。
洞窟の形成は一般的な現象ですか?おそらくそうではありません。氷の引張強度は圧縮強度よりも一桁低く、好ましい関係は正反対です。しかし、彗星は粒状物質で構成されており、多孔質の粒状氷は、温度勾配がなくても変成作用を受ける可能性があります。温度によって引き起こされる氷粒の焼結速度は、温度の指数関数であり、ダスト マントルの直下に強化された物質層が形成されます。氷の粒子が非常に細かい場合、補強は十分に効果的であり、必要な耐性材料の厚い層が形成され、洞窟が形成される可能性があります.
次の問題は、彗星の表面下にすでに洞窟が存在するとどうなるかということです。地表はまだ太陽によって暖められ、氷が昇華し、洞窟を覆う層が侵食されます。しばらくすると、薄くなりすぎて安定した状態を維持できなくなるため、排出するか、折りたたむ必要があります。遅延は、ダスト マントルの特性と、氷中の有機混合物の存在によって異なります。彗星に存在する化学種のリストは長く、氷の昇華に対するそれらの影響は非常に異なる可能性があります.
もう 1 つの興味深い問題は、かつて洞窟の天井を構成していた素材の運命です。これは、排出の速度と方向によって異なります。 67P/チュリュモフ・ゲラシメンコ彗星からの脱出速度は小さい (1 m s のオーダー) ですが、放出された物質の速度は実際には彗星からの脱出速度よりも小さい場合があります。この物質（遅い噴出物）は彗星に戻り、堆積層を作ります。それらは非常に多孔質で、氷が枯渇し、不安定でなければなりません。彗星 67P/Churyumov-Gerasimenko では、1 kg の隕石が 20 km の速度で衝突すると、地滑りが発生する可能性があります。
これらの調査結果は、Icarus 誌に最近掲載された、Hatmehit うつ病の起源と考えられる Comet 67p/Churyumov-Gerasimenko というタイトルの記事で説明されています。 この作業は、 ワルシャワ大学の Konrad J. Kossacki と Leszek Czechowski によって実施されました。
