残留星子的撞击年代学
地球与行星天体物理
2025-09-10 v3
摘要
月球形成后,类地行星遭受了类地行星形成过程中残留星子的撞击。本工作尝试利用类地行星形成的三种不同动力学模型中的残留星子重现现代陨石坑年代学所设定的撞击率。我使用GENGA N体积分器,对来自大迁徙(Grand Tack)、贫化盘(Depleted Disc)和植入(Implantation)模型的残留星子进行了10亿年的动力学模拟。我使用不同权重因子和e折叠时间的指数和函数拟合了地球和火星的累积撞击。大多数拟合需要三项或四项项。所拟合的时间尺度聚集于t1=10 Myr、t2=35 Myr、t3=100 Myr和t4>200 Myr。我将它们归因于通过不同机制的星子动力学损失:高偏心率地球穿越者和ν6长期共振、地球穿越者、火星穿越者以及从火星轨道之外泄漏至火星穿越轨道的物体。我利用已知的太古宙陆地球粒层对初始种群施加了约束,并得出结论认为太古宙撞击大多由残留星子产生。在月球形成时残留星子的推断质量约为0.015地球质量。第三个时间常数与现代陨石坑年代学相当。因此,陨石坑年代学反映了古老火星穿越者种群的撞击。残留星子的初始近日点分布是设定衰减率的主要因素:为重现当前陨石坑年代学,月球形成时地球穿越者的数量必须至多为火星穿越者的一半。这些结果共同对类地行星形成的动力学模型施加了约束。
引用
@article{arxiv.2506.08499,
title = {Impact chronology of leftover planetesimals},
author = {R. Brasser},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.08499},
year = {2025}
}
备注
Accepted in Astronomy and Astrophysics