¿Qué mecanismo es responsable de la creación de estas dunas en el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko?

A medida que el cometa se acerca al Sol, comienza a derretirse. Significa que lo que alguna vez fue roca y hielo está expuesto a temperaturas muy altas y forma un líquido que fluye por encima y por detrás del cometa.

La imagen de arriba es una imagen de la capa límite de un fluido en una esfera.

Observe cómo el movimiento del fluido es visible, y supongo que el fluido arrastra consigo parte del cometa sólida, pero fácilmente móvil (tal vez polvo), desplazándolo así.

Sin embargo, una vez que el cometa sale de la zona donde se estaba derritiendo, el polvo ya ha sido desplazado, y ahora ya no hay más fluido para arrastrarlo, por lo que se queda quieto. Diría que las dunas probablemente estarían todas en la misma dirección y apuntarían a lo que alguna vez fue la cola del cometa. Y por lo que puedo ver, parecen estar en la misma dirección.

Suposición salvaje sin fundamento: ¿Podría ser el flujo de la arena por una pendiente, más como un glaciar que como dunas de arena? Tal vez el flujo recibe un impulso de las fuerzas de marea que flexionan el cometa cada vez que pasa cerca de un cuerpo masivo. Algunos de los patrones en la arena en la esquina inferior izquierda se parecen a lo que sucede cuando la arena se desliza por una pendiente crítica como en un castillo de arena demasiado ambicioso. Por supuesto, es difícil saber en qué dirección está realmente abajo en esta imagen.

Hice una pequeña búsqueda en Internet. El cometa 67P tiene forma de mancuerna. Parece que el valle que miramos hacia abajo es el "cuello" alrededor del medio del cometa, por lo que puede que no esté en el fondo del valle donde están las dunas. Sin embargo, ser el cuello delgado entre dos protuberancias masivas haría que el fondo del valle fuera más propenso a las tensiones de las fuerzas de las mareas que actúan de manera diferente en las dos protuberancias. ¿Podrían las dunas ser el resultado de que el núcleo del cometa se flexionara debajo de la arena en su lugar? Los patrones en el costado del valle en la parte inferior izquierda serían consistentes con deslizamientos de arena hacia el fondo del valle.

Otra posibilidad es que debido a su forma altamente irregular, la rotación de 67P sea caótica como la de Hyeprion. Si ese es el caso, las arenas en la superficie experimentarían fuerzas tangenciales a medida que la rotación del núcleo cambia de dirección. Esto podría producir patrones interesantes en la superficie de las arenas. Sin embargo, la rotación de 67P parece regular en este video . Sin embargo, el artículo de Wikipedia menciona cambios en la rotación del "par inducido por sublimación".

También es posible que los gases que emite el cometa cuando está cerca del sol fluyan a lo largo de la superficie. Entonces, la causa de los patrones podría ser más como las dunas de tierra después de todo.

Dado que efectivamente no hay atmósfera y, por lo tanto, hay pocas posibilidades de que se produzca algún tipo de erosión, lo más probable es que las partículas individuales de "arena sucia" sean muy irregulares como el regolito lunar. Por lo tanto, dudo que las pequeñas distorsiones en la forma del cometa sean las culpables, ya que estas partículas no se deslizan entre sí tan fácilmente como, por ejemplo, la arena en la Tierra.

Así que mi mejor conjetura es que las dunas se deben a las vibraciones del cometa, ya sea por variaciones en la sublimación durante su órbita o colisiones con otros cuerpos en órbita. Si sacudiste el cometa una vez y produjiste esas dunas, no veo ninguna razón por la que deban cambiar con el tiempo. Tal vez me equivoque, pero se parecen a lo que sucede con el lodo parcialmente seco que ha sido sacudido/vibrado. Si los granos individuales son irregulares como el regolito lunar, se necesitaría una entrada de energía significativa para moverlos. Por lo tanto, creo que estas características de dunas son probablemente muy antiguas.

No parece haber evidencia directa de que el cometa tenga hielo. La afirmación de que hay hielo por debajo de 8 a 10 pulgadas de polvo se basó en una dureza supuesta del sustrato basada en qué tan alto rebotó el módulo de aterrizaje después del impacto inicial. Podría ser hielo o podría ser otro material duro como roca debajo de ese polvo. La otra "evidencia" significativa dada para que el cometa esté compuesto de hielo es la densidad general del cometa. Sin embargo, la cifra de algo alrededor de 420 gm. por 1000 cm3 es menos de la mitad que el hielo de agua. Entonces, si bien puede haber un poco de hielo, el cometa parece ser mucho menos denso de lo que sería un objeto sólido de hielo de agua. Esto puede dar apoyo a la "herejería" teoría de que el cometa casi no tiene agua y está compuesto de polvo cósmico y escombros que se han acumulado en un objeto de baja densidad con algunas partes rocosas duras y muchos vacíos internos. Si es así, los "chorros" que ahora se están observando no son hielo sublimado sino partículas de polvo que están siendo atraídas por el viento solar (una corriente de partículas cargadas que viajan desde el sol a través del espacio). El cometa y el viento solar tienen cargas eléctricas opuestas que hacen que el viento solar "atraiga" el polvo de la superficie. Si esto es cierto, el cometa, al ser un objeto muy grande y con forma de pesa, puede tener una carga diferencial en el lóbulo "delantero" al lóbulo "trasero". Esto significaría que hay una diferencia eléctrica entre los dos extremos del cometa, y líneas de campo a lo largo de la superficie donde el polvo se alinea con el campo, en la parte más estrecha, el "cuello". El hecho de que los chorros parezcan "estrecharse" más lejos del cometa también sugiere que la atracción gravitatoria interna de las partículas dentro de cada chorro hace que se muevan unas hacia otras cuando el chorro sale del cometa. El "aura" de partículas brillantes alrededor del horizonte (superficie) del cometa cuando se ve contra el espacio, sugiere que hay muchas partículas que han abandonado la superficie pero que aún están unidas a ella gravitacionalmente. Veamos qué muestran las imágenes de cerca el 14 de febrero. más lejos del cometa también sugiere que la atracción gravitatoria interna de las partículas dentro de cada chorro hace que se muevan unas hacia otras cuando el chorro sale del cometa. El "aura" de partículas brillantes alrededor del horizonte (superficie) del cometa cuando se ve contra el espacio, sugiere que hay muchas partículas que han abandonado la superficie pero que aún están unidas a ella gravitacionalmente. Veamos qué muestran las imágenes de cerca el 14 de febrero. más lejos del cometa también sugiere que la atracción gravitatoria interna de las partículas dentro de cada chorro hace que se muevan unas hacia otras cuando el chorro sale del cometa. El "aura" de partículas brillantes alrededor del horizonte (superficie) del cometa cuando se ve contra el espacio, sugiere que hay muchas partículas que han abandonado la superficie pero que aún están unidas a ella gravitacionalmente. Veamos qué muestran las imágenes de cerca el 14 de febrero.