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月球形成理论中月球间碰撞的真实结果

地球与行星天体物理 2024-11-14 v1

摘要

多重撞击假说提出月球是通过一系列较小的碰撞形成的,而非单次巨大撞击。本研究通过探究这些较小撞击的含义,采用一种结合自洽初始条件、混合流体动力学/N体模拟和材料强度引入的新方法,推进了对这一假说以及其他背景下月球碰撞的理解。我们的发现挑战了先前模型中完美合并的传统假设,揭示了包括部分吸积和质量损失在内的一系列碰撞结果。这些结果对碰撞参数和地球的潮汐影响敏感,凸显了月球吸积的复杂动力学。重要的是,我们证明引入材料强度对于准确模拟月球体大小的撞击至关重要。这一引入显著影响碎片化、潮汐破坏以及抛射或吸积到地球上的物质量,最终影响月球的增长轨迹。通过准确建模多样的碰撞结果,我们的混合方法为理解月球形成提供了一个强有力的新框架。我们表明,大多数碰撞(~90%)不会显著侵蚀最大的月球体,支持了月球通过吸积增长的可行性。此外,我们修正了先前对卫星破坏的估计,表明更高的存活率,进一步支持了多重撞击情景。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.08659,
  title  = {Realistic outcomes of moon-moon collisions in Lunar formation theory},
  author = {Uri Malamud and Hagai Perets},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.08659},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted to ApJ