状态方程对类冥王星天体间撞击动力学的影响
地球与行星天体物理
2021-09-14 v1 地球物理
空间物理
摘要
行星级天体之间的撞击可以解释围绕大质量（R>500 km）跨海王星天体运行的卫星的起源。它们富含水的成分以及水复杂的相图，使得准确模拟物质在撞击事件及碎屑盘中经历的广泛热力学条件十分重要。由于热力学差异可能影响系统动力学，我们试图评估状态方程（EOS）的选择如何改变系统的演化。具体而言，我们比较了两种以不同方法构建的 EOS：一种基于简化解析描述（Tillotson），另一种基于列表数据插值（Sesame）。在被认为形成冥王星-冥卫一双星的参数空间（类冥王星尺寸、富水天体间的缓慢撞击）中，执行了约 50 对光滑粒子流体动力学撞击模拟，其初始条件相似但 EOS 不同。总体上，我们表明撞击结果（如环行星碎屑盘）在不同 EOS 间是一致的。出现了一些差异，重要的是在后撞击碎屑盘中形成的卫星星子（大块完整团块）。当使用解析 EOS 时，卫星星子的出现高度确定，而使用列表 EOS 时则较不常见。这是因为在这些撞击中典型的密度与能量下，解析 EOS 预测出极低的压力值，导致粒子因拉伸不稳定性而人为聚集。
引用
@article{arxiv.2109.05051,
title = {The influence of Equation of State on impact dynamics between Pluto-like bodies},
author = {Yonatan Shimoni and Oded Aharonson and Raluca Rufu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.05051},
year = {2021}
}