小行星与彗星高速碰撞的SPH模拟

我们通过光滑粒子流体动力学（SPH）模拟研究了撞击过程。该方法被用于模拟主带族在彗星轰击（早期或晚期，${\sim}\,3.85\,{\rm Gy}$ 前）期间的形成。若小行星如Nice模型所预测那样被彗星轰击，应已产生数百个小行星族（直径 $D \ge 100\,{\rm km}$ 天体的灾难性破碎），但观测数目仅20个。因此我们算得一组标准的125次代表性 $D = 100\,{\rm km}$ 小行星与高速冰质抛射体（彗星）碰撞的模拟。据我们的结果，最大残骸质量 $M_{\rm lr}$ 与低速碰撞相似，归因于与有效强度 $Q_{\rm eff}$ 的适当标度，但最大碎块质量 $M_{\rm lf}$ 呈现系统性差异——对于撞击坑事件通常更小，而对于超灾难性事件则更大。然而该趋势并不能解释古老族的不存在。相应的参数关系可用于其他统计（蒙特卡洛）模型，以更好理解小行星与彗星种群间的碰撞。