AIDA 空间项目动能撞击双星小行星次星产生的抛射物云：II. 最终去向与演化依赖性

本文对双星小行星超高速撞击产生的抛射物云的演化进行了定量研究。我们在 AIDA 任务项目当前任务方案的框架下，对抛射物云的撞击后动力学进行了数值模拟。在 Didymoon 表面定义了抛射物发射点的网格搜索，并考虑了广泛的可能喷射速度范围，我们确定了抛射物最终去向对发射点（抛射体撞击点）和速度的依赖关系。该速度范围使我们能够追踪所有包含不同类型动力学最终去向的复杂情况。研究发现，在抛射物云喷射后的演化过程中，广泛存在两种主要机制：1）与 Didymoon 处于平均运动共振轨道上的抛射物，在抛射体撞击后至少几周内，会在 Didymoon 上产生长期的准周期阵雨；2）处于非共振轨道上的抛射物会产生快速且高的再吸积通量。这种快速且高的通量只发生一次，因为在此类轨道上的抛射物除非在首次交会期间发生碰撞，否则将离开该系统。在本研究的第二部分，我们对从 6 个假设撞击点释放的抛射物云进行了全尺寸模拟。我们考虑了构成 Didymoon 地下物质的两种类型，并将抛射物的幂律尺寸分布与喷射速度分布相结合。我们发现，抛射物云的演化可分为两个时期。首先是初始剧烈期（<10 小时），伴随快速的再吸积或从系统中喷射。发现第二个时期比第一个时期对发射点更为敏感。在第二个时期，抛射物将再吸积或从系统中喷射，这同时取决于它们的尺寸及其在双星组件附近存活的平均时间。