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早期强烈轰击对巨风化层演化及月球(和行星)表面样品的影响

地球与行星天体物理 2021-01-13 v1 地球物理

摘要

太阳系前5亿年的撞击速率对理解月球地质历史至关重要,但一直存在争议。被广泛接受的阿波罗后月球早期撞击坑范式(约1975–2014年)提出,从吸积期(>4.4 Ga)到约4.0 Ga前撞击坑极少或可忽略,随后出现长达1.7亿年的灾变式撞击峰,多数显著多环撞击盆地形成于约3.9 Ga。近期的动力学模型表明极早的强烈撞击速率,从吸积期至约3.0 Ga年龄持续下降。这些模型消除了盆地形成峰。这一转变对巨风化层演化及现今月球表面可采集岩石样品的性质有重要影响。我们采用Morbidelli等人(2018)的“吸积尾”早期强烈轰击模型,其随时间衰减。我们发现不同于先前模型的影响:早期撞击坑饱和与过饱和;岩浆洋固结受扰动;深厚的早期巨风化层;以及最早多环盆地、其撞击熔融物与溅射覆盖层的侵蚀破坏。我们的结果解释了如下观测:早期月球撞击熔融物数量与早期火成地壳岩石数量的差异、含早至4.35 Ga撞击熔融物的高地角砾岩、月球与小行星陨石中3.9 Ga处缺乏1.7亿年长的撞击熔融年龄峰,以及GRAIL对月球地壳结构的观测。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.14275,
  title  = {Effects of early intense bombardment on megaregolith evolution and on lunar (and planetary) surface samples},
  author = {William K. Hartmann and Alessandro Morbidelli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.14275},
  year   = {2021}
}

备注

in press in Meteoritics and Planetary Science (MAPS)