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地球抛射体对月球的增长贡献

地球与行星天体物理 2024-05-31 v1

摘要

研究了在地球积累和早期演化阶段,大型星子撞击后从地球抛射出的天体轨道的演化。在所考虑的地球抛射体运动计算方案中,大多数天体离开了地球的希尔球,并在日心轨道上运动。它们的动力学寿命可达数亿年。在较高的抛射速度vej下,天体与地球和月球碰撞的概率通常较低。在整个考虑的时间间隔内,当抛射速度vej分别为11.5、12和14 km/s时,天体与地球碰撞的概率值分别约为0.3、0.2和0.15-0.2。当抛射速度vej<11.25 km/s(即略超过抛物线速度)时,大多数抛射体落回地球。从地球抛射出的天体与沿当前轨道运动的月球碰撞的概率,在vej>11.5 km/s时,大约是与地球碰撞概率的1/15-1/35。在抛射速度至少为14 km/s时,此类天体与月球碰撞的概率主要约为0.004-0.008,在vej=12 km/s时约为0.006-0.01。在较低的抛射速度下,该概率更大,在vej=11.3 km/s时处于0.01-0.02范围内。月球可能包含在地球积累期间和后期重轰炸期间从地球抛射出的物质。同时,根据我们的计算,从地球抛射并落在月球胚胎上的天体不足以使月球从沿当前月球轨道运动的小胚胎增长到其当前质量。这一结果支持了月球胚胎在地球附近形成并进一步增长到月球当前大部分质量的论点。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.19797,
  title  = {Growth of the Moon due to bodies ejected from the Earth},
  author = {S. I. Ipatov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.19797},
  year   = {2024}
}

备注

18 pages, 3 figures, 3 tables