彗星は何年もの間、均一な温度の1つの場所ではなく、暖かい環境と寒い環境の両方で形成されたように見える組成を持つ科学者を謎に包みました。しかし、いくつかの彗星が異なる表面組成のパッチを備えている理由は、太陽系の異なる部分で形成された材料から作られたのではなく、表面の一部がさまざまな速度で熱を吸収するためです。カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)のDavid JewittとAurelie Guilbert-Lepoutreによって構築された新しいモデルによると、これは局所的なヒートシンクとコールドトラップにつながります。彼らのモデルは、彗星の化学組成が1000万年の期間に進化し、その間に彗星がケンタウロスと分類され、カイパーベルトから内部の太陽系に移動することを示しています。
「ケンタウロスはカイパーベルトから脱出し、巨大惑星の間を漂っている物体です」とJewittは言います。 「これらの軌道の寿命は、惑星によって他の軌道に重力によって摂動されるため、約1000万年に制限されています。少なくとも半分は太陽系から星間物質に排出されます。いくつかは木星の軌道の中で蹴られ、そこで氷は昇華し始め、私たちはそれらを彗星と呼びます。
重要なのは、表面の分散です。熱伝導率、反射率(アルベド)、傾斜(傾斜)、さらにはクレーターや起伏のある地形などの地形です。これは、「サーマルシャドウ」の作成につながります。
「太陽の下で立つよりも建物の影の方が涼しいのと同じように、彗星の表面の明るいスポットまたはボルダーの下の領域は、周囲よりも涼しいままです。」とJewittは言います。アルベドが高ければ高いほど、より多くの日光が反射され、周囲の気温よりも20〜30℃低く保たれます。サーマルシャドウは維持できます。「クールスポットが彗星の内部まで伸びる方法を計算し、さまざまな軌道を移動するオブジェクトに対して、このクールシャドウ領域がどれだけ深く、どのくらい長く存続できるかを調べました。」
冷たいので、サーマルシャドウは彗星の他の場所から水氷や二酸化炭素などの揮発性物質を引き付け、そこで組成を高めます。その結果、彗星の組成が強く不均一になり、彗星での活動が、たとえば2010年11月にハートレー2彗星のディープインパクト宇宙船によって見られる種類のジェットに現れます。
論文はastro-phアーカイブにあり、ここで読むことができます。