类地行星间的碰撞链 II：地球与金星的不对称性

在类地行星形成的晚期阶段，对于预期的巨撞击速度和角度，擦碰碰撞（hit-and-run）与吸积并合几乎同样常见。平均而言，擦碰碰撞会留下两个主要残体及碎屑：靶体和撞击体，经侵蚀略有改变，以较低相对速度逃逸。本文继续研究此类碰撞的动力学效应。我们比较了起始于与位于 0.7 AU 的原初金星及位于 1.0 AU 的原初地球发生擦碰碰撞的完好逃逸体（runner）的动力学归宿。我们在 N 体代码中追踪这些逃逸体的轨道演化，包括其他类地行星、木星和土星。我们发现这些逃逸体的吸积可耗时 $\gtrsim$10 Myr（取决于首次碰撞的脱离速度），并可能涉及与原靶体或其他行星的连续碰撞。如先前工作一样，我们利用机器学习的代理模型处理逃逸体经历的连续碰撞，并以类似方式演化后续的擦碰碰撞。我们揭示了金星与地球成长过程中逃逸体俘获、丢失和交换的不对称性。由于原初金星比原初地球更小且轨道更快，擦碰碰撞在其处是更可能的结果。但金星充当汇，最终吸积了其大部分逃逸体（假设为典型事件），而原初地球丢失约一半，其中许多继续飞向金星。这导致晚期吸积风格的差异，可能造成了地球与金星在地质、成分和卫星形成上的显著不同。