颗粒小行星上撞击产生的地震波传播

在本文中，我们使用软球离散元方法代码模拟地震波的传播并研究其衰减。然后，我们将我们的发现应用于曾不得不接触不同小天体表面的各类空间任务。此外，针对 DART 和 Hayabusa2 任务产生的高速撞击在激波转变为地震波后所生成的地震波，我们也做了同样的分析。我们发现，即使在极低压力下，例如小行星内部存在的压力，地震波速度仍可达数百 m/s 量级，具体取决于产生该波的撞击速度。正如实验测量所预期的那样，我们的结果表明波速度直接依赖于 $P^{1/6}$，其中 $P$ 为总压力（围压加上波致压力）。无论系统压力和撞击速度如何（在研究的范围内），能量耗散都极高。这些结果为我们提供了一种方法来预估地震波在航天器接触小天体表面时能够在多大程度上移动其表面的某些小颗粒。此外，这种快速的能量耗散意味着即使高速撞击也只应扰动自引力聚合体的外层，其上可能发生分选及其他现象。这反过来会产生一种层状结构，已观测到某些证据。