The Inner Coma of Comet Hyakutake.jpg
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The Inner Coma of Comet Hyakutake, These are two images of the inner coma of Comet Hyakutake made on April 3 and 4, 1996, using the NASA Hubble Space Telescope Wide Field Planetary Camera 2 (WFPC2). The first one, shown in red, was taken through a narrow-band red filter that shows only sunlight scattered by dust particles in the inner coma of the comet. The second one, shown in blue, was taken with an ultraviolet "Woods" filter image that shows the distribution of scattered ultraviolet radiation from hydrogen atoms in the inner coma. The coma is the head or dusty-gas atmosphere of a comet. The square field of view is 14,000 km on a side and the Sun is toward the upper right corner of the image. Hydrogen atoms represent the most abundant gas in the whole coma of the comet. They are produced when solar ultraviolet light breaks up molecules of water, the major constituent of the nucleus of the comet. These images were taken as part of an observing program to study water photochemistry in comets. Measurements of hydrogen (H) and hydroxyl (OH) in the coma (or atmosphere) of Comet Hyakutake were also made using the Goddard High Resolution Spectrograph (GHRS) and the Faint Object Spectrograph (FOS). A self-consistent analysis of all the data shows that the water production rate of the comet was between 7 and 8 tons per second on the April 3 and 4. A theoretical model was used in the analysis, which accounts for the detailed physics and chemistry of the photochemical destruction of the water, the production of the H and OH, and their expansion in the coma (or atmosphere) of the comet. The model matched the velocity measurements of hydrogen atoms made using the high spectral resolution capabilities of the GHRS instrument. The importance of such a detailed model is that it permits the accurate calculation of the production rate of water from observations of H and OH.

The inner yellow region near the center of the red dust image is dominated by the contribution from the dust which shows sunward directed spiral jets toward the upper right, and the thin straight particle trail pointing toward the lower left. The trail was a permanent feature of the comet around the time of its close approach to the earth in late March and early April. Also barely visible just beyond the lower left end of the trail are two of the many condensations which were seen to travel slowly down the tail are are believed to be clumps of material released from the nucleus.

The inner white region of the blue image appears to show that the hydrogen atoms like the dust might be preferentially ejected toward the sunward or day side of the nucleus. However, this is not true. The asymmetric ultraviolet radiation pattern is produced by a roughly spherical distribution of hydrogen atoms because they are so efficient at scattering the incoming solar ultraviolet light. The atoms on the sunward side actually shadow the atoms on the tailward or night side of the coma. The same detailed model analysis of the coma which explains the expansion of the hydrogen atoms in the coma also explains the appearance of the image.

The team was lead by Michael Combi, The University of Michigan, and included Michael Brown, California Institute of Technology, Paul Feldman, Johns Hopkins University, H. Uwe Keller of the Max-Planck Institute, Lindau, Robert Meier of the Naval Research Laboratory, and William Smyth of Atmospheric and Environmental Research, Inc.
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百武彗星の内コマは、1996年4月3日と4日に作成された百武彗星の内コマの2つの画像で、NASAハッブル宇宙望遠鏡ワイドフィールドプラネタリーカメラ2(WFPC2)を使用して撮影された。最初のものは赤色で示され、彗星の内側の睡状態にある塵の粒子によって散乱された太陽光のみを示す狭帯域の赤色フィルターを通して撮影された。2番目のものは、内側睡状態にある水素原子からの散乱紫外線分布を示す紫外線「ウッド」フィルター画像で撮影された。睡状態は、彗星の頭またはんだガス雰囲気である。正方形の視野は14,000 km 横に、太陽は画像の右上隅に向かっている。水素原子は彗星の睡状態の中で最も豊富なガスである。太陽光の紫外線が、彗星の核の主要な構成要素である水の分子を分解することで生成される。これらの画像は彗星の水の光化学を研究するための観測プログラムの一部として撮影された。百武彗星の睡中の水素[H)とヒドロキシル[OH]の測定もゴダード高分解能分光器とフェイントオブジェクト分光器(FOS)を使用して行われた。すべてのデータの自己無矛盾分析により、4月3日と4日の彗星の水の生成速度は毎秒7〜8トンであったことが示されている。理論モデルは、水の光化学的破壊、HおよびOHの生成、彗星の睡での膨張の詳細な物理学と化学を説明する分析に使用されました。このモデルは、GHRS機器の高スペクトル分解能を使用して行われた水素原子の速度測定と一致した。このような詳細なモデルの重要性は、HとOHの観測から水の生産率を正確に計算できることである。赤塵像の中心に近い内側の黄色領域は、右上方向への太陽向きの渦巻ジェットを示す塵と、左下方向への薄い直線のトレイルの寄与によって支配されている。このトレイルは、3月下旬から4月上旬にかけて地球接近が近づいた頃には彗星の恒久的な特徴であった。また、尾根の左下端からわずかに見えるのは、尾根をゆっくりと下っていくように見られる多数の凝縮のうち2つであり、核から放出された物質の塊であると考えられている。青い画像の内側の白い領域は、ほこりのような水素原子が、核の日や日に向かって優先的に放出される可能性があることを示しているように見える。しかし、これは事実ではない。非対称紫外線パターンは、入射する太陽光の紫外線を散乱するのに十分な効率があるため、水素原子のほぼ球状の分布によって生成される。太陽の側にいる原子は、実際には睡状態の尾側または夜側に原子を影で隠している。睡状態における水素原子の膨張を説明する睡のモデル分析も、画像の外観を説明している。チームはミシガン大学のマイケル・コンビが率い、マイケル・ブラウン、カリフォルニア工科大学、ポール・フェルドマン、ジョンズ・ホプキンス大学、H.ユーウェ・ケラー、リンダウ、海軍研究所のロバート・マイヤー、大気環境研究所のウィリアム・スミスなどが率いた。
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百武彗星の内面コマ、フェイントオブジェクト分光器、百武彗星、ハッブル彗星の画像
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