谷神星与灶神星撞击坑年代学与尺寸分布的建模

我们从小行星撞击体的自洽动力学模型推断谷神星与灶神星的撞击坑年代学。该模型考虑了太阳系历史早期的行星迁移/不稳定性，并追踪了 4.56 Gy 内的小行星轨道，以当前小行星带种群标定。模型给出了太阳系历史中任意时刻不同天体上的小行星撞击次数。我们将结果与被撞体—撞击坑标度关系结合，以确定谷神星与灶神星的撞击坑分布，并将这些理论预测与观测比较。我们发现：（i）谷神星与灶神星年代学相似，而与月球年代学显著不同；因此，此前的文献中常将月球年代学用于主带小行星是不正确的。（ii）模型结果匹配灶神星上观测到的大（直径 $>90$ km）撞击坑的数量与尺寸分布，但高估了谷神星上大撞击坑的数量，这意味着谷神星需要大撞击坑抹除。（iii）在行星迁移/不稳定性发生较早的模型中，灶神星上 Rheasilvia 盆地于过去 1 Gy 内形成的概率为 10%，约为晚期不稳定性情形的 $\sim1.5$ 倍，约为先前研究结果的 $\sim2.5$ 倍。因此，尽管在 $\sim1$ Gy 前（Ga）形成 Rheasilvia 有些不寻常，但不能以高于 $\simeq1.5\sigma$ 的置信度排除。在更广义的背景下，我们的工作为建模小行星撞击坑记录提供了自洽框架。