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探索火卫一形成的循环模型:碎石堆卫星

地球与行星天体物理 2023-03-29 v1

摘要

火卫一是 JAXA 火星卫星探测(Martian Moons eXploration)采样返回任务的目标,该任务将从轨道、表面以及地球实验室中对卫星的物理与成分特性进行详细分析,从而为其形成提供线索。一些模型提出,火卫一与火卫二是在一次巨型撞击后形成的,该撞击产生了一个延展的碎屑盘。假设火卫一由该盘内多个母体经历一系列破碎与重新吸积而形成,且它们均具有低物质内聚力的特征,Hesselbrock 与 Milton(2017)已表明在火卫一的组装过程中可能发生一种循环过程,即火卫一的母体在洛希内部环中被摧毁并多次重新吸积。在本文中,我们详细探究该循环模型,并利用盘/卫星相互作用的一维模型特别关注盘的特征。与先前研究一致,我们确认若火卫一的母体为引力聚合体(碎石堆),则循环过程确实会发生。然而,现今的火卫一应伴随一个洛希内部环。此外,该环的特征与当前对火星环境的观测不相容,而后者对火星周围环的存在施加了严格约束。对于古老的卫星族群,该循环机制是否发生于洛希极限处取决于其内聚力,但我们现在所见的火卫一不可能是此类循环过程的产物。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.12556,
  title  = {Exploring the recycling model of Phobos formation: rubble-pile satellites},
  author = {Gustavo Madeira and Sebastien Charnoz and Yun Zhang and Ryuki Hyodo and Patrick Michel and Hidenori Genda and Silvia Giuliatti Winter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.12556},
  year   = {2023}
}

备注

Accept in The Astronomical Journal