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혜성과 소행성의 내부 중력과 결합 에너지

행성 외부의 중력장, 달, 소행성 또는 혜성은 신체의 질량, 밀도 및 내부 구조의 일부 세부 사항과 그 물체 주위의 가능한 궤도를 결정하는 데 중요합니다. 그러나 그러한 신체 내부의 중력장은 내부 응력과 균주뿐만 아니라 자기 중력 결합 에너지를 제어합니다.

후자는 그 물체를 작은 조각으로 분산시킬 수있는 충돌의 에너지를 결정하는 데 중요합니다. 혜성과 소행성과 같은 작은 몸의 기원과 진화를 이해하는 데 중요한 양입니다.

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대부분의 소행성은 감자 모양이지만 대부분의 혜성은 땅콩처럼 두 개의 엽이있는 것처럼 보입니다. 따라서 혜성은 종종 "더러운 눈덩이"로 묘사되지만 "더러운 눈사람"으로 더 잘 특성화 될 수 있습니다. 작은 몸체는 일반적으로 모양이 불규칙하기 때문에 종종 수천 개의면이있는 다면체로 모델링되는 반면, 해당 중력장은 복잡한 분석 공식에 의해 주어집니다. 이 공식은 일반적으로 잘 알려져 있지는 않지만이 공식은 폴리 헤드론 내부에서 똑같이 잘 적용됩니다.

최근의 연구 (1)는이 공식을 수치 적으로 사용하여 5 개의 고전적인 플라톤 고형물 (일반 사면체, 큐브, 옥타 헤드론, 도데 헤드론 및 니코 사케드 드론)을 포함하여 다양한 균질 한 물체 내에서 중력장을 찾습니다. 67p/Churyumov-Gerasimenko (그림 1 참조). 이러한 내부 중력은 각 신체의 자기 바인딩 에너지를 결정하는 데 사용됩니다.

예를 들어, 혜성 67p/c-g의 자체 중심 에너지는 동일한 질량과 밀도의 균질 한 구체에 대한 2.43 × 1012 줄과 비교하여 2.21 × 1012 줄이됩니다. 그러나 67p는 이미 0.19 × 1012 줄의 회전 운동 에너지를 가지고 있으므로 순 결합 에너지는 약 2.02 × 1012 줄로 만 발생합니다. 따라서 불규칙한 모양과 물체의 스핀은 순 결합 에너지를 줄입니다.

논문 (1)은 또한이 결합 에너지를 혜성, 소행성 및 달을 방해하는 데 필요한 충돌 에너지와 관련이 있습니다. 이 기술은 균질하지 않은 신체로 쉽게 일반화됩니다. 예를 들어, 혜성 67p/c-g의 두 엽이 다른 밀도를 갖는 경우. 내부 중력은 또한 균열과 모공을 통한 먼지와 벌금의 침전 및 체계와 물 또는 기타 내부 용융물의 여과와 관련이 있습니다.

이러한 결과는 최근 ICARUS 저널에 출판 된 내부 중력, 자기 에너지 및 혜성 및 소행성의 파괴라는 제목의 기사에 설명되어 있습니다.  이 작업은 Seti Institute, NASA Ames Research Center 및 D.G.의 Anthony R. Dobrovolskis에 의해 수행되었습니다. 산타 크루즈 캘리포니아 대학교의 Korycansky.


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