月球形成巨撞击的系统巡览：非自转天体

在月球形成的领先理论即巨撞击假说中，两个行星尺度天体的碰撞产生了一个被环行星碎屑盘包围的年轻地球，月球后来从该碎屑盘吸积形成。可能解释地月系统的巨撞击范围受到已知物理与地球化学约束集合的限制。然而，尽管已经提出了若干不同的月球形成撞击情景——从小型高速撞击体到等质量天体间的低速合并——这些情景均未能成功解释全部已知约束，尤其在不诉诸有争议的撞击后过程时。为弥合以往研究之间的鸿沟并提供月球形成撞击参数空间的一致巡览，我们呈现了一项关于潜在月球形成撞击模拟的系统研究。在本系列的第一篇论文中，我们聚焦于非自转天体间的两两撞击。值得注意的是，我们表明此类碰撞需要约 $2~J_{EM}$ 的最小初始角动量储备，以产生质量足够大的原月球盘。我们还表明，高撞击体-靶体质量比（$\gamma \to 1$）的低速撞击（$v_{\infty} \lesssim 0.5~v_{esc}$）更受青睐，用以解释地月同位素相似性。在后续论文中，我们将考虑不同相互取向的自转天体间的撞击。