早期碰撞演化对非晶水冰天体的影响
地球与行星天体物理
2022-12-08 v1
摘要
太阳系形成时外原行星盘中的条件被认为有利于非晶水冰（AWI，一种玻璃态水冰）的形成。然而，后续的碰撞处理可能使存在的任何AWI发生冲击结晶。本文中，我们使用iSALE冲击物理流体代码模拟大质量冰天体在相关碰撞环境下的撞击，并将结果输入自行构建的AWI结晶脚本，以计算这些撞击事件中结晶/存留的AWI量。我们发现行星迁移后冰天体之间（即 trans-Neptunian Objects 或 TNOs 之间）的撞击速度过慢，无法使任何有意义的AWI比例结晶。然而在行星迁移期间，结晶的AWI量高度随机：在较低撞击速度（小于约2 km/s）下结晶的AWI相对较少，而在较高撞击速度（大于约4 km/s）下天体中（若等尺寸）或撞击体与撞击点（若尺寸不同）存在的大部分AWI发生结晶。鉴于行星迁移期间疑似撞击速度为约2-4 km/s，这表明原始AWI在行星迁移中存活的能力高度随机。然而，若原EKB天体及其碎片经历多次撞击事件，几乎所有原始AWI都可能已结晶；这种行星迁移期间高度碰撞的原EKB与在任何冰天体上均未明确直接探测到AWI的现象一致。最终，原始AWI存活至今敏感依赖于目前尚不清楚的原EKB尺寸-频率分布。
引用
@article{arxiv.2212.03852,
title = {The Effects of Early Collisional Evolution on Amorphous Water Ice Bodies},
author = {Jordan K. Steckloff and Gal Sarid and Brandon C. Johnson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.03852},
year = {2022}
}