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行星撞击体历史通量的建模

地球与行星天体物理 2017-02-15 v1

摘要

月球与类地行星的撞击坑记录为太阳系的形成与演化提供了重要线索。尤其引人关注的是 3.8-3.9 Gyr 前(Ga)被称为晚期重轰炸(LHB)的纪元,当时形成了如雨海(Imbrium)和东海(Orientale)等最年轻的月球盆地。LHB 被认为源于缓慢下降的撞击体通量或晚期动力学不稳定。在此我们建立了大小行星撞击历史通量的模型,并讨论了它如何依赖于各种参数,包括行星迁移/不稳定的时间与性质。我们发现小行星撞击通量在最初的 1 Gyr 内下降了 1 至 2 个数量级,并在过去的 3 Gyr 中保持相对不变。早期撞击由在行星迁移/不稳定期间轨道被激发的小行星,以及源自主带内延(E-belt;半长轴 1.6<a<2.1 au)的小行星产生。针对行星不稳定的早期与晚期版本得到的通量剖面初始不同,但在约 3 Ga 后变得相似。因此,不稳定的时间只能通过考虑太阳系历史前约 1.5 Gyr 期间的撞击坑及其他约束来确定。我们对撞击通量的绝对定标表明,无论不稳定发生得早或晚,小行星可能都不对 LHB 负责,因为定标后的通量不足以解释雨海/东海以及大部分大型月球撞击坑。彗星与类地行星形成的残余物提供了早期纪元额外的、且可能占主导的撞击源。

关键词

引用

@article{arxiv.1612.08771,
  title  = {Modeling the Historical Flux of Planetary Impactors},
  author = {David Nesvorny and Fernando Roig and William F. Bottke},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1612.08771},
  year   = {2017}
}

备注

The Astronomical Journal, in press