月球形成巨型撞击系统性调查：II. 旋转天体

在月球形成假说的主导理论中，两个行星大小的天体之间的碰撞导致一个年轻的地球周围形成一个星际碎片盘，后来从中形成月球。能够实际解释地球-月球系统的巨型撞击范围受到已知物理和地球化学约束的限制。然而，尽管提出了多种不同的月球形成撞击场景——从小型高速撞击体到等质量天体的低速合并——但这些场景都未能成功解释已知的完整约束，尤其是在不诉请一或更多有争议的事后撞击过程的情况下。允许碰撞天体预先旋转的建议被视为可能产生更有希望的碰撞结果的途径。然而，迄今为止仅进行了有限的关于预先旋转的研究。因此，本系列的第二篇论文中，我们聚焦于旋转天体之间的两体碰撞。以非旋转碰撞为基准，系统性地研究了旋转对碰撞结果的影响。我们考虑了九种不同的旋转配置以及至旋转稳定极限范围内的旋转速率。值得注意的是，我们识别出一类能够产生低后撞角动量预算和大型、富含铁的原初月球盘的碰撞。此外，即使包括预先旋转，我们仍然展示了规范的月球形成撞击只能在存在过度后撞角动量预算的情况下才能产生足够质量的原初月球盘，这对规范撞击场景提出了怀疑。