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status_changed: 2012-08-14 15:22:09
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Agarwal, Jessica
title: The Emission of Large Dust Particles from Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko Constrained by Observation and Modelling of its Dust Trail
title_de: Untersuchung der Emission großer Staubteilchen vom Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko durch Beobachtung und Modellierung seines Staub-Trails
ispublished: pub
subjects: ddc-530
divisions: i-130001
adv_faculty: af-13
keywords: cometary dust, dust trail, 67P/Churyumov/Gerasimenko
cterms_swd: Kosmischer Staub
cterms_swd: Komet
abstract: The abundance and properties of dust particles larger than about 60 micrometres emitted by comet 67P/Churyumov-Gerasimenko are constrained by evaluating astronomical images of its dust trail. Such particles carry the bulk of refractory mass released from comets to interplanetary space. In contrast to smaller particles, they remain on trajectories similar to that of the parent comet  during many revolutions around the Sun. They are observable as a narrow structure along the projected comet orbit, the dust trail. The first observation evaluated in this thesis was carried out in April 2004 in visible light with the Wide Field Imager on the ESO/MPG 2.2m telescope on La Silla (Chile), when the comet was at a heliocentric distance of 4.7 AU. Two observations were performed in August 2005 and April 2006 at mid-infrared wavelengths (24 micrometres)  with the MIPS instrument on board the Spitzer Space Telescope. In both instances, the comet was at 5.7 AU from the Sun, having passed aphelion in November 2005. To interpret the data,  simulated images of the cometary dust trail are generated. The adopted model of cometary dust emission has five free parameters: the exponent of the dust size distribution, the particle emission speeds, the radiation pressure efficiency, the dust albedo, and the dust production rates. For these parameters, values are derived that are most suitable to reproduce the observations. The results for the first four parameters are in agreement with expectations. But the derived production rates  cannot be reconciled with the measured brightness of the coma in the inner solar system. 
abstract_translated_text: Gegenstand der Arbeit ist die Untersuchung von Staubteilchen des  Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, die größer als  60 Mikrometer sind. Zu diesem Zweck werden astronomische Bilder des Staub-Trails dieses Kometen ausgewertet. Solche Teilchen stellen den größten Teil der Staubmasse dar, die von Kometen in den interplanetaren Raum eingetragen werden. Im Gegensatz zu kleineren Teilchen verbleiben sie auf  Trajektorien, die der des Kometen sehr ähnlich sind. Dem Beobachter erscheinen sie als eine schmale Struktur entlang des projizierten Kometenorbits, die als Staub-Trail bezeichnet wird. Die erste im Rahmen dieser Arbeit untersuchte Beobachtung wurde im April 2004 in sichtbarem Licht mit dem Wide Field Imager am ESO/MPG-2.2m-Teleskop auf La Silla (Chile) durchgeführt. Der Abstand des Kometen von der Sonne betrug zu diesem Zeitpunkt 4.7 A.E. Zwei weitere Beobachtungen wurden im August 2005 und im April 2006 im mittleren Infrarot (24 Mikrometer) ausgeführt mit der MIPS-Kamera auf dem Spitzer-Weltraumteleskop. In beiden Fällen war der Komet 5.7 A.E. von der Sonne entfernt. In der dazwischenliegenden Zeit, im November 2005, hatte er das Aphel passiert. Zur Interpretation der Daten werden simulierte Trailbilder erzeugt. Das verwendete Modell der kometaren Staubemission hat fünf freie Parameter: den Exponenten der Größenverteilung des Staubs, die Emissionsgeschwindigkeiten der Teilchen, die Effizienz des Strahlungsdrucks, die Albedo des Staubs und die Staubproduktionsraten. Für diese Parameter werden diejenigen Werte bestimmt, die eine bestmögliche Reproduktion der Beobachtungen ermöglichen. Die Ergebnisse für die erstgenannten vier Parameter entsprechen den Erwartungen. Die  abgeleiteten Produktionsraten hingegen sind nicht vereinbar mit der Helligkeit der Kometenkoma, die beobachtet wurde, während sich der Komet im inneren Sonnensystem befand. 
abstract_translated_lang: ger
date: 2007
date_type: published
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00007482
ppn_swb: 545591309
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-opus-74824
date_accepted: 2007-07-26
advisor: HASH(0x558eaa71d3c8)
language: eng
bibsort: AGARWALJESTHEEMISSIO2007
full_text_status: public
citation:   Agarwal, Jessica  (2007) The Emission of Large Dust Particles from Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko Constrained by Observation and Modelling of its Dust Trail.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/7482/1/dissertation_jessica_agarwal.pdf