土卫六上Selk撞击坑的形成建模：对Dragonfly任务的意义

Selk坑是土星冰卫星土卫六上一个直径约80 km的撞击坑。与Selk这类撞击坑相关的熔池提供了液态水与有机物混合并产生氨基酸等生物分子的环境。部分出于此原因，Selk区域被选为NASA的Dragonfly任务将探索的区域，并致力于其主要目标之一：在土卫六上搜寻生物特征。本文中，我们模拟土卫六上Selk大小的撞击坑，以更好地理解Selk及其熔池的形成。我们通过改变甲烷笼形物层的厚度来考虑冰靶物质的几种结构，这对靶的热结构与陨石坑形成有显著影响。我们的数值结果表明，当考虑5-15 km厚的甲烷笼形物层时，一个直径4 km的撞击体可产生Selk大小的撞击坑。我们确认了这些情况下熔池的产生，并发现无论甲烷笼形物层厚度如何，熔体体积相近。然而，熔融物质的分布对甲烷笼形物层厚度敏感。在10-15 km厚甲烷笼形物层情况下，熔池呈环 torus 状、深数公里；在5 km厚笼形物层情况下则为较浅层。此种厚度的熔池可能需要数万年冻结，为复杂有机物的形成提供更长的时间。