粗颗粒靶体自装甲效应的撞击实验研究
地球与行星天体物理
2015-06-05 v1
摘要
最近发表的小行星25143 Itokawa和433 Eros上的陨石坑统计数据表明，直径约100米以下的陨石坑显著缺失。为解释这一缺失而提出的可能机制包括地震陨石坑抹除和覆盖粗砾石的小行星表面的自装甲效应。虽然地震震动已在此背景下得到研究，但装甲概念缺乏更深入的检验和实验依据。因此，我们进行了玻璃珠弹丸撞击颗粒玻璃珠靶体的陨石坑形成实验，其中弹丸和靶体的颗粒尺寸处于相似范围。撞击速度在200至300米/秒之间。我们发现，当靶体颗粒大于弹丸尺寸时，陨石坑变得模糊且形状不规则；当弹丸与靶体颗粒的尺寸比约为1:10或更小时，颗粒陨石坑很少形成。在这种情况下，我们观察到在首先撞击的靶体颗粒中形成了强度决定的陨石坑。我们提出了一个基于动量从弹丸转移到第一个靶体颗粒的简单模型，该模型仅用一个自由参数即可解释我们的结果，且该参数已由先前的实验很好地确定。基于对Itokawa和Eros上典型弹丸尺寸和砾石尺寸的估计，假设我们的结果也适用于千米/秒的撞击速度，则装甲效应应对它们的演化起重要作用。
引用
@article{arxiv.1206.5564,
title = {Cratering Experiments on the Self Armoring of Coarse-Grained Granular Targets},
author = {Carsten Güttler and Naru Hirata and Akiko M. Nakamura},
journal= {arXiv preprint arXiv:1206.5564},
year = {2015}
}
备注
accepted for publication in Icaurs