原始太阳系固体撞击压实的介观尺度建模

我们开发了一种利用 iSALE 冲击物理代码模拟低速撞击事件中早期太阳系固体介观压实的方法。球粒由放置在多孔基质中的无孔圆盘表示。通过模拟在广泛参数空间（包括球粒-基质比、基质孔隙率和组成以及撞击速度）内对双峰混合物的撞击，我们展示了这些参数如何影响非均质材料的冲击加工。冲击加工后的温度呈现出强烈的二分性：基质温度升得远高于球粒，而球粒基本保持低温。球粒可以保护部分基质免受冲击压实，在球粒背风侧的阴影区域表现出比基质其他地方更高的孔隙率。利用此介观建模的结果，我们展示了 $\varepsilon-\alpha$ 多孔压实模型参数如何依赖于初始整体孔隙率。我们还表明，温度二分性达到平衡的时间尺度高度依赖于冲击后基质的孔隙率，对于小于 0.1 的基质孔隙率，时间尺度为秒级；对于 $\sim$ 0.3--0.5 的基质孔隙率，时间尺度为数十至数百秒。最后，我们表明冲击后材料的组成能够匹配碳质球粒陨石和未平衡普通球粒陨石等陨石群的整体孔隙率和球粒-基质比。