月球形成冲击及冲击后演化的高分辨率模拟

为检验月球形成的巨型冲击假说，我们进行了首次基于网格的、针对原型地球与原型行星之间冲击的高分辨率流体动力学模拟。冲击生成的盘的空间分辨率大幅提高，超越了以往基于粒子的模拟。这使我们能够探索黄道赤道碎片盘的细节结构及其长期演化。我们发现，若要形成可积聚月球大小卫星的碎片盘，冲击必须产生主要由液体或固体碎片构成的盘，在积聚过程开始之前，压力效应便不再显著。如果碎片以汽化气体为主，强烈的螺旋冲击将被生成，因而黄道赤道盘无法持续存活超过几天。这表明地球星体可能存在适当的质量范围，能够通过巨型冲击形成大月球，因为冲击能源对碎片的蒸发程度取决于冲击能量。