月球形成冲击作为约束:内太阳系形成的解析
地球与行星天体物理
2024-11-25 v1
摘要
太阳系行星是行星形成理论的基准。然而,对于四个地球型行星,存在两种范式:一种是持续超过1亿年(Myr)的行星粒子碰撞增长,另一种是通过行星粒子在10 Myr内吸积沙粒的快速形成。尽管二者差异巨大,我们仍难以判断哪种理论更贴近地球型行星形成的真实历史。本文表明,月球起源对沙粒吸积场景施加了严格约束,使其不太具吸引力。在沙粒吸积模型中,原型地球与Theia之间一次性巨型撞击(概率 < 1/1000)几乎不可能在正确的时间和配置下发生,以形成月球。即便偶然发生这种撞击,巨型撞击模拟也揭示了原型地球与Theia之间完美的混合,无法容纳观察到的原始地球 mantle 的异质性以及地球与月球之间虽小但显著的成分差异。因此,地球-月球系统以及其他地球型行星应优先通过内太阳系的混乱碰撞增长来形成。
引用
@article{arxiv.2411.14709,
title = {The Moon-forming Impact as a Constraint for the Inner Solar System's Formation},
author = {Tong Fang and Rongxi Bi and Hui Zhang and You Zhou and Christian Reinhardt and Hongping Deng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.14709},
year = {2024}
}
备注
8 pages, 6 figures