由巨撞击产生的水蒸气盘演化形成的天王星卫星
地球与行星天体物理
2020-03-31 v1
摘要
鉴于其自转轴倾斜 98 度，冰巨星天王星很可能经历过一次巨撞击。其卫星系统同样倾斜且为顺行，这表明它是在该撞击中形成的。然而，撞击模拟所预言的盘的尺寸通常比目前观测系统小一个数量级，而质量大两个数量级。本文通过理论模型表明，天王星卫星的形成受撞击生成盘的演化所调控。由于水冰的汽化温度较低，且天王星与撞击体均被假定为以冰为主，我们可以断定撞击生成的盘已大部分汽化。我们预言，该盘损失了显著量的水蒸气质量并扩散至当前系统的量级，直至盘冷却到足以使冰凝结和冰质颗粒吸积开始。由所预言的凝结冰分布，我们的 N 体模拟能够重现观测到的天王星卫星质量-轨道构型。这一情景不同于地月形成的巨撞击模型，在后一模型中，致密、撞击生成的固态或液态盘约有一半在撞击时立即并入月球。
引用
@article{arxiv.2003.13582,
title = {Uranian Satellite Formation by Evolution of a Water Vapor Disk Generated by a Giant Impact},
author = {Shigeru Ida and Shoji Ueta and Takanori Sasaki and Yuya Ishizawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.13582},
year = {2020}
}
备注
Published in Nature Astronomy, 18 pages, 2 figures