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火卫一与火卫二撞击起源III:不同撞击体导致的成分结果

地球与行星天体物理 2018-02-14 v2

摘要

火卫一与火卫二在巨型撞击生成盘中形成的起源正受到越来越多的关注。尽管该情景已被诸多研究探讨,但在此框架下对火星卫星化学成分的评估尚属空白。火卫一与火卫二的化学成分尚未确定。关于中红外特征起源的巨大不确定性、可见与近红外光谱中吸收带缺失,以及次生过程对卫星表面的影响,使得依据遥感数据确定其成分极为困难。模拟表明,由气体与熔体构成的盘之形成,其成分与撞击体及火星的性质相关。利用热力学平衡,我们研究了不同类型火星撞击体(火星型、CI型、CV型、EH型、彗星型)所产生的尘埃(气体凝结物)与固体(冷却熔体产物)的成分。计算显示,可能的化学成分范围宽广,且尘埃与固体间因撞击体不同而有显著差异。假设火卫一与火卫二由尘埃与固体吸积混合而成,我们发现所得组合(富金属铁、硫化物和/或碳的尘埃,以及富硅酸盐的淬火固体)可与观测相容。JAXA的MMX(火星卫星探测)任务将在返回地球前考察火星卫星的物理与化学性质,特别是从火卫一采样。我们的结果可用于甄别撞击火星的原始天体之起源与化学成分,并为返回样品分析提供指导。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.05154,
  title  = {On the impact origin of Phobos and Deimos III: resulting composition from different impactors},
  author = {Francesco C. Pignatale and Sébastien Charnoz and Pascal Rosenblatt and Ryuki Hyodo and Tomoki Nakamura and Hidenori Genda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.05154},
  year   = {2018}
}

备注

Accepted for publication in ApJ (13/12/2017)