重建月球的晚期吸积历史

高度亲铁元素（HSEs）对追踪行星晚期吸积的重要性早已被认识。然而，月球吸积历史的精确性质仍扑朔迷离。地球与月球之间的 HSE 总量存在显著不匹配，地球不成比例地吸积了远多于月球的 HSEs。已有若干情景被提出以解释这一难题，包括由少数大型撞击体向地球输送 HSEs、在动力学冷轨道上吸积鹅卵石尺寸物体从而增强地球引力聚焦因子，以及约 4.10 Gyr 前撞击通量大幅降低的“锯齿模型”。然而，这些模型大多假设月球的撞击体保留比 f（撞击体质量保留在目标上的比例）较高。在此，我们进行了一系列撞击模拟以量化 f 值，随后采用蒙特卡洛程序执行单调衰减的撞击通量，计算月球壳层与地幔在其历史中吸积的质量。我们发现月球整个撞击历史的平均 f 值约为先前估计的 1/3。我们的结果表明，为匹配月球壳层与地幔的 HSE 总量，HSEs 的保留应始于约 4.35 Gyr 前，彼时月球岩浆洋大多已固化。4.35 Gyr 前吸积的质量必然已将其 HSEs 丢失至月球核中，大概发生于月球地幔结晶期间。较低的撞击体保留比与月球地幔中 HSEs 的晚期保留相结合，为月球相对于地球晚期吸积质量明显匮乏提供了合理的解释。