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恩克拉多斯上百万年尺度的重复撞击驱动羽流形成

地球与行星天体物理 2021-01-06 v2

摘要

从恩克拉多斯(Enceladus)南极的“虎纹”特征喷发的水羽流被认为连通一个全球地下海洋。针对形成“虎纹”所需初始应力的起源假说包括巨型撞击(若撞击不发生在南极则需真极移来解释羽流位置),或拉伸应力(需与地下海洋部分冻结相关的体积膨胀)。除需要精细调节的撞击、真极移或地下海洋部分冻结外,这些假说的另一个问题是“虎纹”可能短寿。我们在此表明,撞击重塑可封闭羽流,而质量损失可在约 1  Myr1 \mathrm{\;Myr} 内导致其压缩与闭合。由于目前观测到羽流,需要一种机制能在每约 1  Myr1 \mathrm{\;Myr} 生成新羽流,且此类羽流最可能在南极形成。我们提出并研究撞击构成持续引发裂缝与羽流的充分重复来源的可能性。我们发现恩克拉多斯上的撞击速率表明每 Gyr 形成约 10310^3 个独立羽流系统,绝大多数在南极,并且与基于月球类轰击历史的 Cassini 推导南极年龄、我们对裂缝寿命的估计以及平行裂缝传播所需参数一致。该模型偏好类似海卫一(Triton)而非类似伽利略卫星的轰击历史。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.07866,
  title  = {Repeated Impact-Driven Plume Formation On Enceladus Over Megayear Timescales},
  author = {Amir Siraj and Abraham Loeb},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.07866},
  year   = {2021}
}

备注

13 pages, 5 figures; accepted for publication in Icarus