A synchronous moon as a possible cause of Mars' initial triaxiality
US Naval Observatory（美国海军天文台）
本文探讨了年轻火星可能存在大月球导致其自转同步并赋予初始不对称三轴性，该三轴性随后通过地质过程增强。研究发现，质量小于月球三分之一的月球足以产生足够的初始三轴性。
2024-10-13 astro-ph.EP physics.class-ph
Potential For Liquid Water Biochemistry Deep Under The Surfaces Of The Moon, Mars And Beyond
我们调查过去或目前存在的月球和火星表面下的可居住条件，以及一般的约束和自由浮动的太阳系外岩石物体的前景。我们构建了一个简单的模型，考虑到生命的热极限以及大小，地面温度，和相对放射性核素丰度的一个给定的对象，并产生地下可居住区域的空间范围。我们还调查了压力对可居住性的限制，并表明它不太可能完全排除生命的前景。我们估计的最大生物量，可能是可持续的，在深地下环境中作为上述参数的函数，从充满活力的角度来看。我们发现，在理想情况下，它可能是地球地下生物圈的百分之几，比地球的全球生物量小三个数量级。最后，我们简要介绍了深生物圈岩石物体的普遍性，以及通过即将进行的月球和火星访问任务探测生物活动特征的方法。
2020-09-22 astro-ph.EP
The formation of the Martian moons
我们太阳系的几乎所有行星都有卫星。然而，每个行星系都有其独特的特征。火星系统没有一个像地球那样的大卫星，也没有像巨行星那样的几十个大小不一的卫星，而是有两个小卫星：火卫一和火卫二。如何形成这样一个体系？这个问题仍在根据对火星卫星的地面和空间观测以及为解释其他月球系统的形成而提出的更现代的理论进行研究。火星卫星形成的最新情况依赖于火星早期历史上发生的巨大撞击，也形成了所谓的半球地壳二分法。这种情况解释了两颗卫星目前的轨道，而不像捕获小行星的情况。它还预测了盘材料的组成是火星和撞击物材料的混合物，这与对两个月球表面的遥感观测一致，这表明其组成不同于火星。然而，由于遥感观测结果的解释不明确，火星卫星的组成尚不清楚。对火星月球系统形成的研究提高了我们对类地行星月球形成的理解：巨大的碰撞场景可能会产生各种结果，而不仅仅是像地球那样的大月亮。这种情况在我们目前对早期太阳系的看法中找到了一个自然的位置，当时的条件有利于发生巨大的碰撞。探索火星月球的下一步是样品返回任务，以测试其起源的巨大碰撞情景，并提供早期太阳系动力学模型的测试，因为火星可能保留内部和外部太阳系之间交换的物质。
2019-09-09 astro-ph.EP
Accretion of Saturn's mid-sized moons during the viscous spreading of young massive rings: solving the paradox of silicate-poor rings versus silicate-rich moons
土星内部中型卫星（土卫一、土卫二、土卫三、土卫四和土卫五）和土星环的起源一直存在争议。Charnoz等人（2010）提出了最小的内卫星可能是由环边缘的扩张形成的想法，而Salmon等人（2010）表明环最初可能是巨大的，环的前身本身也是如此。人们可能会想知道中等大小的卫星是否也是由巨大的环祖的碎片形成的，正如Canup（2010）所建议的那样。然而，驱动中等大小的卫星吸积从冰的碎片盘的过程还没有被详细研究。特别是，这个过程似乎无法解释中等大小卫星的硅酸盐含量变化（质量从6%到57%）。在这里，我们将探索从一个巨大的富含冰的环（几倍于土卫五的质量）形成大型物体，并描述这个新过程的基本性质和影响。使用混合计算机模型，我们表明，在巨大的冰环吸积可以形成所有中等大小的卫星，从土卫一土卫五。然而，为了解释它们目前的位置，需要土星内部的强烈耗散（Qp<2000）。我们的研究结果是一致的卫星起源绑到环形成至少2.5戈瑞前，无论是兼容的形成并行土星或在后期重轰炸。与高偏心率后增生事件有关的潮汐加热可能诱发早期地质活动。如果环内最初存在一些大块的不规则硅酸盐，那么它们今天应该存在于卫星的核心内，这些核心在被潮汐排出环时（通过异质吸积过程）会吸积冰壳，而那些仍然存在于环中的则被解释为今天土星环的螺旋桨和环卫星（如潘或达夫尼）。
2011-09-15 astro-ph.EP
The peculiar shapes of Saturn's small inner moons as evidence of mergers of similar-sized moonlets
卡西尼号宇宙飞船揭示了土星内部小卫星的壮观，高度不规则的形状，从潘和阿特拉斯独特的"饺子状"形式到普罗米修斯的高度细长结构。这些天体最接近土星，它们提供了重要的线索，说明了围绕其母行星的小卫星在近轨道上的形成过程，但它们的不规则形状范围尚未得到解释。在这里，我们表明，土星的小卫星之间的光谱形状是一个自然的结果，合并之间的碰撞类似大小的小卫星拥有的物理特性和轨道是一致的，与目前的卫星。这种合并碰撞的很大一部分发生在第一次相遇时或发生在1 - 2次打了就跑事件之后，碰撞速度在相互逃逸速度的1 - 5倍范围内。接近正面合并的天体会被压扁，并带有巨大的赤道脊，就像在Atlas和Pan上观察到的那样。由于撞击角度稍微倾斜，碰撞会导致细长的普罗米修斯形状。这些结果表明，小卫星的当前形式提供了它们形成最后阶段过程的直接证据，包括大小相当的小卫星的成对相遇。最后，我们表明，这一机制也可以解释的形成，土卫八的赤道脊，以及它的扁圆形。
2018-05-22 astro-ph.EP
Has the impact flux of small and large asteroids varied through time on Mars, the Earth and the Moon?
在过去的3 Ga内太阳系的冲击通量通常被假定为随时间的推移是恒定的。然而，在主带的小行星解体事件可能是负责陨石坑尖峰在过去的2 Ga的地月系统。我们在这里调查的521个直径大于20公里的火星撞击坑的小陨石坑的记录的撞击物的大小频率分布的可能变化。我们发现，49个陨石坑（出521）对应于完整的陨石坑人口的这种规模的形成在过去的600马。我们在火星上的研究结果表明，在过去的600 Ma中，小型（> 5米）和大型小行星（> 1公里）的通量是耦合的，彼此之间没有变化。分析了地球和月球上大陨石坑的现有数据集，并与我们在火星上的结果进行了比较。在地球上，我们推断出一组撞击坑的形成位置，由于板块构造重建，并表明在奥陶纪时期，约470 Ma前，形成的一组陨石坑似乎是一个保存偏见。在月球上，陨石坑年龄信号的后期增加可能是由于用于确定这些撞击日期的不确定校准方法（即月球撞击喷出物中的岩石丰度），其他校准与恒定的陨石坑产生率一致。我们的结论是耦合的陨石坑的生产率之间的陨石坑大小的陨石坑和直径下降到100米的内太阳系。这与将小行星送入跨行星轨道的传统模式是一致的：亚尔科夫斯基效应缓慢地将小行星解体产生的大碎片推向轨道共振，而较小的碎片则通过碰撞级联被磨碎。这表明过去小行星分裂对D > 100 m的陨石坑率的影响有限或不存在。
2021-12-31 astro-ph.EP
Assessment of the probability of microbial contamination for sample return from Martian moons II: The fate of microbes on Martian moons
本文介绍了一个火星-卫星系统中微生物运输的案例研究。我们通过一项同伴研究（Fujita等人），使用撞击物理学研究了火星卫星上潜在撞击运输微生物的空间分布。我们使用了之前研究的灭菌数据。我们认为微生物主要来自火星上的祖尼尔陨石坑。我们发现，70-80%的微生物很可能分散在月球表面，除了流星体产生的厚厚的喷出物沉积物中的微生物外，由于辐射而迅速灭菌。另外20-30%可能被火星岩石撞击产生的陨石坑中坍塌层形成的厚风化层屏蔽了辐射。在厚厚的喷出物沉积物中可能存活的微生物总数估计比火星陨石坑低3-4个数量级。由于辐射灭菌，微生物浓度在水平方向上是不规则的，并且在很大程度上依赖于深度。在火卫一和火卫二上，被运输的微生物的存活率分别只有1 ppm和100 ppm，这表明运输过程和辐射严重影响了微生物的存活。对火星卫星微生物采样概率进行了研究。我们建议，从火星卫星的样品返回任务被归类为30 g样品和10 cm深度采样的无限制地球返回任务，即使在我们保守的情况下。我们还进行了全面的统计分析，包括采样概率的输入参数的不确定性的影响，采样的火卫一的风化层。返回样品最有可能受到微生物污染的概率估计比空间研究委员会（空间研委会）行星保护政策所确定的标准低两个数量级。
2019-07-17 astro-ph.EP
A colossal impact enriched Mars' mantle with noble metals
一旦类地行星基本完成了它们的组装，吸积过程中遗留下来的星子就会继续轰击。火星地幔中高亲铁元素（HSE）丰度表明其晚期吸积补充量为0.8wt.%;地球和月球获得了额外的0.7重量%和0.02重量%，分别不成比例的高地球/月球吸积比可以解释为随机增加了一些剩余的谷神星大小的天体，这些天体优先瞄准地球。在这里，我们表明，火星的后期吸积预算也需要一个巨大的影响，一个合理的可见的残余是半球的二分法。在火星地幔中添加足够的HSE需要一个直径至少为1200公里的撞击物在大约2000年之前撞击火星。4430 Ma，此时地壳正在形成。因此，这种二分法可能是火星地壳最古老的地球物理特征之一。喷射出的碎片可能是其卫星的源材料。
2017-06-07 astro-ph.EP
Focused Space Weather Strategy for Securing Earth, and Human Exploration of the Moon and Mars
这份白皮书承认了观测中的差距，这些差距一旦得到解决，将大大改善太阳辐射危害和地磁风暴预报。辐射预报依赖于我们将定义的整个“太阳辐射半球”的观测。火星探测需要在战略上安排与辐射有关的观测。我们还提出了一种轨道解决方案，通过改进现场和太阳/日光层遥感来改进地磁风暴预报。
2023-01-09 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Conditions for water ice lines and Mars-mass exomoons around accreting super-Jovian planets at 1 - 20 AU from Sun-like stars
Exomoon探测可能是可行的与美国宇航局的开普勒或欧空局即将推出的PLATO任务或地面的E-ELT。为了最有效地利用观测资源，我们需要知道最大、最容易探测到的卫星在哪里形成。我们探索的可能性，大型系外卫星以下的运动水（H2O）冰线在吸积盘周围的年轻的超级类木行星。我们想知道这些圆盘中的不同热源如何影响H2O冰线。我们模拟了超木星系外行星周围流体静力平衡的二维旋转对称吸积盘。我们的半分析模型中的能量项--（1）粘性加热，（2）行星照明，（3）吸积加热和（4）恒星照明--由预先计算的行星演化轨迹提供。我们认为行星吸积1至12木星质量之间的距离1和20天文单位的太阳一样的恒星。距离类太阳恒星小于4.5天文单位的类木行星周围的吸积盘没有H2O冰线，但最大质量的超木星可以在距离类太阳恒星约3天文单位的地方形成冰冷的卫星。在5天文单位以上形成的超级类木行星可以拥有火星质量的卫星。我们研究了在5.2天文单位行星的广泛的磁盘参数，并发现，H2O冰线普遍之间的15和30木星半径时，最后一代的卫星正在形成。如果大量的超级类木行星在大约1天文单位的地方形成，那么它们应该没有巨大的冰卫星，因为它们的圆盘在吸积的最后阶段没有H2O冰。在更有可能的情况下，这些行星从几个天文单位以外迁移到它们目前的位置，它们可能被大型的富含H2O的卫星环绕。在这种情况下，火星质量的海洋卫星可能在恒星宜居带中很常见。未来的系外…
2015-04-07 astro-ph.EP
Exchange of meteorites between the terrestrial planets and the Moon
本文通过轨道演化模拟，定量研究了地球、月球、水星和火星之间抛射天体的碰撞与交换概率，揭示了不同抛射速度下各行星间陨石输运的统计规律。
2024-12-30 astro-ph.EP
Assessment of the probability of microbial contamination for sample return from Martian moons I: Departure of microbes from Martian surface
火星卫星火卫一和火卫二的潜在微生物污染可能是流星体撞击火星表面产生的火星喷出物的运输造成的，已根据最近火星表面重大流星体碰撞的最可能历史，以统计方法进行了全面评估。这篇文章是我们研究的第一部分，以评估从火星大气层离开的火星喷出物中潜在的微生物密度，作为第二部分微生物污染概率统计分析的来源。通过类比具有类似干旱和寒冷环境的陆地地区，估计作为微生物来源的火星表面上的潜在微生物密度，由此推导出概率函数作为渐近极限。通过对考虑和不考虑碰撞微流星体与目标地面的内摩擦和塑性形变的碰撞现象进行数值分析，估算了超高速微流星体碰撞过程中微生物的存活率。借助于计算流体动力学分析，考虑到空气动力学减速和加热，对通过火星大气层的离开的喷射物的轨迹进行了计算。研究发现，直径小于0.03米的火星喷出物很难到达火卫一轨道，由于空气动力学减速，或大多数消毒由于显着的空气动力学加热，即使他们可以到达火卫一轨道和超越。最后，在我们的研究的第二部分的火星喷出物离开火星卫星的微生物密度的基线数据集。
2019-07-17 astro-ph.EP
Mercury, Moon, Mars: Surface expressions of mantle convection and interior evolution of stagnant-lid bodies
相对于地球而言，滞盖体内部的演化更容易建模和预测，因为没有与板块构造物理学相关的大的不确定性，其开始时间和地球历史的效率。然而，对这些天体的观测记录相对于地球来说既稀少又稀疏。它仅限于数量有限的样本和对数十亿年之久的表面进行的各种遥感测量，这些表面的实际年龄难以精确确定。因此，将这些观测结果结合成行星内部热和对流演化的连贯图像是一项重大挑战。在这一章中，我们审查的关键过程和（主要是地球物理）观测的限制，可以用来推断全球的地幔对流和热演化的内部的水星，月球和火星，三个主要的地球机构，其中一个停滞的盖子可能存在于整个历史的大部分。
2019-12-11 astro-ph.EP physics.geo-ph
A comparative study of time on Mars with lunar and terrestrial clocks
本研究估计并比较了火星、月球与地球的时钟速率，发现火星时钟平均每天比地球快477微秒，并引入处理太阳潮汐效应的形式体系以更准确预测时钟速率，为火星任务规划和授时系统提供重要参考。
2025-09-15 astro-ph.EP gr-qc
A hot Mars-sized exoplanet transiting an M dwarf
我们验证了一个超短周期的行星绕M矮星KOI-4777的行星性质。我们使用开普勒的天基测光，高精度，近红外多普勒光谱从可移动区的行星地球，和自适应光学成像的组合来表征这个系统。KOI-4777.01是一颗火星大小的系外行星（$\mathrm{R}_{p}=0.51 \pm 0.03R_{\oplus}$），每0.412天（$\sim9.9$ -小时）绕恒星一周。这是已知的最小的经过验证的超短周期行星，我们没有看到使用我们的HPF RV的其他大质量同伴的证据。我们通过假设行星的密度小于铁，将PDMATHAMO的上部质量限制为$M_{p}<0.34~\mathrm{M_\oplus}$。获得KOI-4777.01的质量测量值超出了当前仪器的能力。
2021-12-07 astro-ph.EP
Seeding Life on the Moons of the Outer Planets via Lithopanspermia
来自行星表面的物质可以通过巨大的撞击被喷射到太空中，并可能携带原始的生命形式。我们对这种喷射物进行了n体模拟，以确定来自地球和火星的岩石在太阳系的最终位置。我们发现，除了类地行星之间频繁的物质转移外，物质从地球和火星转移到木星和土星的卫星也是可能的，但很少。我们预计，这种转移最有可能发生在后期重轰炸期间，或者在接下来的10亿或20亿年期间。在这个时候，冰冷的卫星更温暖，可能很少或根本没有冰壳来防止陨石到达它们的液体内部。我们还注意到，在弹射后的第一个百万年里，再次撞击的比率很高。这可能会在一颗行星上重新播种生命，而这颗行星在被大撞击部分或完全灭菌后，这将有助于早期生命在后期重轰炸期间的生存。
2013-11-11 astro-ph.EP
Coupling SPH and thermochemical models of planets: Methodology and example of a Mars-sized body
巨大的撞击被认为可以解释类地行星及其卫星的各种特征。然而，到目前为止，大多数模型只考虑了碰撞的直接影响，而没有研究被撞击行星的长期内部演化。在这里，我们提出了一种新的方法，结合三维冲击物理碰撞计算与三维热化学内部演化模型。我们应用相结合的方法，一个巨大的火星大小的身体上的影响示范的例子，使用典型的碰撞参数从以前的研究。虽然在撞击模拟中使用的材料参数（状态方程、流变模型）可能对长期演变产生一定影响，但我们发现，撞击角度是新形成地壳空间分布的最关键参数。结果表明，在正面碰撞之后可以形成二分的地壳格局，而在考虑更可能的擦肩碰撞时，情况并非如此。我们的研究结果强调，整个过程的端到端的3-D计算需要在未来研究大规模影响行星内部演化的影响。
2017-10-09 astro-ph.EP
Terrestrial Planet Formation in a protoplanetary disk with a local mass depletion: A successful scenario for the formation of Mars
我们太阳系的类地行星形成模型已经成功地产生了质量和轨道与金星和地球相似的行星。然而，这些模型通常无法产生大约1.5 AU的火星大小的物体。通常围绕火星半长轴形成的天体，一般来说，比火星大得多。只有当木星和土星被假设有非常偏心的轨道（e $\sim$ 0.1），这似乎是相当不可能的太阳系，或者，如果原行星盘被截断在1.0 AU，模拟已经能够产生火星样的机构在正确的位置。在本文中，我们研究了火星形成的另一种情况，在这种情况下，原太阳星云密度的局部耗尽导致行星胚胎的非均匀形成，并最终形成大约1.5 AU的火星大小的行星。我们已经进行了广泛的数值模拟的形成类地行星在这样一个磁盘的不同规模的本地密度耗尽，和不同的轨道配置的巨行星。我们的模拟指出了在1.5 AU左右形成火星大小的天体的可能性，特别是当圆盘局部质量耗尽的规模适度高（50-75%）并且木星和土星最初处于当前轨道时。在这些系统中，火星类似物是由原行星物质形成的，这些原行星物质起源于当地质量耗尽的内部或外部区域。结果还表明，地球大小的行星可以形成约1 AU，通过原始的富水微行星和行星胚胎吸积大量的水。我们提出了我们的研究结果，并讨论了它们对我们的太阳系的类地行星的形成的影响。
2013-12-13 astro-ph.EP
Accretion of Saturn's Inner Mid-sized Moons from a Massive Primordial Ice Ring
土星的环是岩石贫乏，包含90%-95%的冰质量。作为一个群体，土星的卫星内部，包括特提斯也约90%的冰。土卫三本身的岩石质量小于6%，而其外邻土卫四的岩石质量大于40%。在这里，我们模拟了一个巨大的原始冰丰富的环和卫星的生产环材料传播超过罗氏限制的演变。我们描述的Roche内环的解析模型，并使用N体代码来描述超过Roche极限的材料。我们跟踪的吸积和衍生卫星的相互作用，包括潮汐与行星的相互作用，假设潮汐耗散因子为土星的$Q~10^4$。我们发现，环扭矩和捕获的卫星相互共振产生一个系统的冰丰富的内卫星，向外延伸到大约特提斯的轨道在$10^9$年，即使相对缓慢的轨道膨胀，由于潮汐。由此产生的卫星质量和半长轴分布类似于土卫一、土卫二和土卫三。我们估计的质量岩石交付到卫星的外部彗星撞击在后期重轰炸。我们发现，内卫星接收的岩石质量与它们目前的岩石总含量相当，而土卫四和土卫五接收的岩石数量级低于它们目前的岩石含量。这表明外部污染可能是内卫星岩石的主要来源，土卫四和土卫五是由更多的岩石形成的。再现岩石在当前内卫星中的分布是具有挑战性的，并且似乎需要大的撞击物随机性和/或在初始环中存在一些岩石。
2017-02-14 astro-ph.EP
Dynamical Evidence for a Late Formation of Saturn's Moons
我们探索过去的演变土星的卫星使用直接数值积分。我们发现，在标准模型中预测的过去的特提斯-狄俄涅3：2轨道共振可能并没有发生，这意味着该系统比以前认为的进化程度要低。另一方面，Tethys，Dione和Rhea的轨道倾角表明该系统确实通过了Dione-Rhea 5：3共振，紧接着是Tethys-Dione长期共振。一个明显的暗示是，要么卫星比行星年轻得多，要么它们的潮汐演化必须非常缓慢（Q > 80，000）。作为一个非常缓慢的演变系统是不相容的强烈的潮汐加热的土卫二，我们得出结论，土卫六内部的卫星不是原始的，我们提出了一个合理的方案，该系统的最近形成。我们认为中等大小的卫星是在大约1亿年前从一个圆盘中重新吸积而成的，在此期间，泰坦获得了显著的轨道偏心率。我们推测，这个圆盘是通过轨道不稳定和涉及上一代土星中型卫星的大规模碰撞形成的。我们确定了最有可能触发这种不稳定性的一对中等大小的卫星的太阳运动共振扰动。这种情况意味着土卫六内部卫星上的大多数陨石坑一定是由行星中心撞击物形成的。
2016-03-23 astro-ph.EP
Meteorites from Phobos and Deimos at Earth?
我们研究了火星卫星火卫一和火卫二的物质以陨石的形式到达我们星球的条件。我们发现，从这些卫星（火卫一和火卫二分别为900和600米/秒）的必要喷射速度远远小于从火星表面（5000米/秒）。这些速度低于小行星和彗星在火星轨道上的典型撞击速度（10-40公里/秒），我们得出结论，从火卫一和火卫二到地球的陨石运送可能发生。
2017-05-05 astro-ph.EP
Isostatic equilibrium in spherical coordinates and implications for crustal thickness on the Moon, Mars, Enceladus, and elsewhere
均衡平衡通常被定义为当流体静压力没有横向梯度时所达到的状态，因此在位于行星体外壳之下的低粘度地幔深处没有横向流动。在一个恒定重力的笛卡尔框架中，这个定义等价于要求相等宽度的柱包含相等的质量。在这里，我们表明，然而，这种等价性打破时，考虑到问题的球形几何。如文献中通常所做的那样，在球形几何形状中施加“相等质量”的要求，导致沿着内部等势面的显著的侧向压力梯度，并且因此对应于不平衡状态。与我们在这里提出的“等压”模型相比，“等质量”模型总是高估了补偿深度--在月球高地的情况下高估了27%，在土卫二的情况下高估了近两倍。
2017-05-05 astro-ph.EP physics.geo-ph
The mass of the Mars-sized exoplanet Kepler-138 b from transit timing
当太阳系外行星经过其主星（凌日）的前方时，会造成主星的视亮度在每一个轨道上暂时降低一次，这提供了一个直接测量行星大小和轨道周期的方法。在一些有多个凌日行星的系统中，凌日的时间会受到邻近行星之间引力相互作用的影响。在有利的情况下，观测到的凌日时间所暗示的偏离开普勒轨道的情况允许测量行星的质量，这是确定体积密度的关键。描述岩石行星是特别困难的，因为它们通常比气态行星小，质量也小。因此，很少有接近地球大小的系外行星被测量过质量。在这里，我们报告了围绕开普勒-138运行的三颗行星的大小和质量，开普勒-138是一颗比太阳暗得多、冷得多的恒星。我们根据其邻居的过境时间测量火星大小的内行星的质量，从而为比地球小的系外行星提供第一次密度测量。中、外行星都比地球稍大。中间行星的密度与地球相似，而外围行星的密度不到地球的一半，这意味着它含有更多的低密度成分，如H2O和/或H2。
2015-06-23 astro-ph.EP
A recent impact origin of Saturn's rings and mid-sized moons
通过高分辨率 SPH 模拟两颗类似 Dione、Rhea 的前身冰卫星碰撞，研究提出其可向 Roche 极限输送纯冰并引发碰撞级联，解释土星年轻环带及中等卫星起源。
2023-09-28 astro-ph.EP
On the Impact Origin of Phobos and Deimos I: Thermodynamic and Physical Aspects
火卫一和火卫二是火星的两颗小卫星。最近的工作表明，它们可以在撞击产生的圆盘内吸积。然而，对盘的详细结构和初始热力学性质知之甚少。在本文中，我们进行高分辨率SPH模拟火星月球形成的巨大影响，也可以形成北极光盆地。这次巨大的撞击使盘状物质升温（温度约为$\sim 2000$ K），熵增加为$\sim 1500$ J K $^{-1}$ kg $^{-1}$。因此，尽管一小部分盘材料（$< 5\%$）甚至会蒸发，但盘材料应该大部分熔化。通常，一块熔融盘材料估计为米级大小，这是由于在冲击过程中由其剪切速度和表面张力调节的碎裂。盘状物质最初具有高度偏心的轨道（$e \sim 0.6-0.9$），米级碎片以高撞击速度（$\sim 3-5$ km s $^{-1}$）连续碰撞可将它们磨成$\sim100 μ$ m级颗粒。另一方面，少量蒸发的盘材料冷凝成$\sim 0.1 μ$ m尺寸的颗粒。因此，火星卫星的组成部分预计是这些不同大小的颗粒的混合物，从米级到$\sim 100 μ$ m级颗粒和$\sim 0.1 μ$ m级颗粒。我们的模拟还表明，火卫一和火卫二的组成部分包含撞击物和火星物质（至少35%），其中大部分来自火星地幔（50-150公里深;至少50%）。我们的研究结果将为计划未来的火星卫星采样返回任务提供有用的信息，例如JAXA的MMX（火星卫星探测）任务。
2017-07-31 astro-ph.EP
Orbital evolution of Saturn's mid-sized moons and the tidal heating of Enceladus
土星内部中型卫星的形成和轨道演化仍然存在争议。最令人困惑的方面是：1）特提斯-土卫四对和土卫一-土卫二对如何在潮汐轨道演化过程中通过它们的强3：2平均运动共振; 2）土卫二目前的强热流，比土卫二目前轨道偏心率引起的潮汐能量耗散高几个数量级。在这里，我们从不同的初始条件下对卫星的轨道演化进行N体模拟-假设卫星是由土星的假想大质量环形成的-并研究解决上述困难的可能途径。如果忽略土星环的影响，我们发现土卫三-土卫四对在远离土星时无法避免被困在平均运动共振中，而土卫三-土卫二对在共振捕获后无法避免碰撞，如果土星的品质因数小于15，000。这些发现与目前的轨道结构不一致。然而，考虑到偏心激励和环扭矩引起的轨道膨胀，我们发现这些共振捕获是避免的。由于扭矩产生的高偏心率，土卫二通过了与特提斯的共振，狄俄涅-特提斯对也通过了2：1和3：2的共振。当土卫二与外环边缘的共振超过2：1时，偏心率可以被潮汐阻尼。虽然这是一条很有希望的进化道路，但在大多数情况下，土卫二与土卫三的碰撞都是由兴奋的偏心率引起的。有迹象表明，减少环质量可以避免碰撞。由于环力矩的偏心激发而产生的潮汐热储存在卫星中并缓慢地辐射出去。它可能解释了当前的高热流。
2018-09-03 astro-ph.EP
Distinguishing multicellular life on exoplanets by testing Earth as an exoplanet
在系外行星上，多细胞生命能与单细胞生命区分开来吗？我们假设，丰富的直立光合多细胞生命（树木）将在高太阳角度下投射阴影，这将使它们与单细胞生命区分开来，并使用地球作为系外行星来测试这一点。我们首先在亚利桑那州弗拉格斯塔夫附近的一个复制月球着陆点使用无人驾驶飞行器（UAV）测试这个概念，并显示树木具有独特的反射特征（红色边缘）和几何特征（高太阳角度下的阴影），可以将它们与复制月球陨石坑区分开来。接下来，我们用POLDER（地球反射的偏振和方向性）卫星定向反射测量计算地球在几个相位角的反射特征，然后将地球减少到一个像素。我们将地球与其他行星体（火星，月球，金星和天王星）进行比较，并假设地球的定向反射率将介于没有风化的强后向散射岩石体（如火星和月球）和具有更多各向同性散射的多云体（如金星和天王星）之间。我们的建模结果将地球与强烈后向散射的火星相一致，而我们的经验结果将地球与更各向同性散射的金星相一致。我们确定了模型和经验结果中的潜在弱点，并提出了额外的步骤来确定这种技术是否可以区分系外行星上的直立多细胞生命。
2020-09-01 astro-ph.EP
Understanding and Mitigating Plume Effects During Powered Descents on the Moon and Mars
这份2020年十年调查白皮书回顾了在动力下降期间有关月球和火星着陆器羽流表面相互作用（PSI）的已知信息。这包括现象学的概述以及诱导硬件和环境影响的描述。然后，它提供了一个缓解技术的概述和突出的问题和战略知识差距的摘要。报告最后提出了五项建议：在每次地面飞行任务中配备专门的下降成像仪，以便地面小组能够直接记录和审查PSI;尽可能公开与PSI影响有关的所有数据;开发对PSI进行关键测量的方法和仪器;评估和记录关键飞行数据;并将资金投入长期基础设施架构和缓解技术的研究。
2021-02-24 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph
Perspectives on the Physics of Late-Type Stars from Beyond Low Earth Orbit, the Moon and Mars
本文探讨借助ESA载人及机器人探索计划，在近地轨道之外、月球与火星开展长期和紫外观测并部署恒星成像仪，以推进晚型星结构与动力学演化研究。
2024-10-24 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Growing the terrestrial planets from the gradual accumulation of sub-meter sized objects
构建类地行星一直是行星形成模型的一个挑战。特别是，经典理论无法重现火星的小质量，而是预测一颗接近1.5天文单位的行星应该与地球质量大致相同。最近，一种名为粘性搅拌卵石吸积（VSPA）的新模型已经开发出来，可以解释气体巨星的形成。这个模型设想，巨行星的核心是由100到1000公里的天体形成的，这些天体直接吸积了一群鹅卵石-亚米大小的天体，它们在原行星盘中缓慢生长。在这里，我们将这个模型应用到类地行星区域，发现它可以再现内太阳系的基本结构，包括一个小火星和一个低质量的小行星带。我们的模型表明，对于一个初始人口的大小类似的主带小行星，VSPA变得低效超过$\sim\!$ 1.5 AU。因此，火星的生长受到阻碍，小行星带中没有任何大的东西可以积累。
2015-10-07 astro-ph.EP
In Situ Geochronology for the Next Decade: Mission Designs for the Moon, Mars, and Vesta
地质年代学，或确定地质事件的绝对年龄，是许多关于行星和太阳系形成和演化的研究的基础。古代和现代岩浆产物的绝对年龄对岩浆海洋和地壳形成的动力学以及内部热机和不同的地幔/地壳源区的寿命和演化提供了强有力的制约。绝对测年法也将可居住性标记与地球上生命进化的时间尺度联系起来。然而，整个内太阳系具有地质年代学意义的地形的数量远远超过了我们从所有这些地形进行采样返回的能力。为了准备即将到来的十年调查，我们的团队制定了一套中级（新边疆）任务概念，以三个不同的地点（月球，火星和灶神星），其中记录太阳系轰击，岩浆活动和/或可居住性的地点被独特地保存和访问。我们开发了一个概念性的有效载荷，直接日期行星表面，包括两个仪器能够测量辐射年龄在原位，成像光谱仪，光学相机，以提供现场地质背景和样品表征，微量元素分析仪，以增强样品的背景，和样品采集和处理系统。在我们的研究中，携带这种有效载荷到月球、火星和灶神星的着陆器可能符合新边疆的成本上限（约10亿美元）。这种类型的任务将提供对行星历史的关键限制，同时也使一系列广泛的调查成为可能，如基本地质特征，地貌分析，遥感分析的地面实况，主要，次要，痕量和挥发性元素的分析，大气和其他长期监测，有机分子分析以及土壤和岩土工程特性。
2021-01-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
Formation of Phobos and Deimos via a Giant Impact
虽然火星的两颗卫星火卫一和火卫二长期以来一直被认为是被捕获的小行星，但最近对其组成和轨道的观测表明，它们可能是由一个或多个约0.01倍目标质量的天体的巨大撞击产生的碎片形成的。最近的研究既对巨大撞击火星产生的碎片进行了分析估计，又对环绕火星的碎片盘的演变进行了数字研究。我们进行了一个数值研究（平滑粒子流体动力学模拟）的碎片保留从巨大的影响到火星，特别是与一个北极光规模的巨大的影响（E ~ 3 × 10^29 J）能够产生北极光盆地。我们发现，北极光尺度的撞击能够产生质量约为5 x 10^20 kg（约为撞击物质量的1 - 4%）的圆盘，根据最近对火星碎片圆盘演化的数值研究，这些碎片足以形成至少一个火星卫星。虽然北极光级的撞击可能产生足够的碎片形成火卫一和火卫二，但仍有必要对碎片盘的演变进行进一步研究。我们的研究结果可以作为未来研究火星碎片盘演化的输入。
2015-03-19 astro-ph.EP
Delivery of DART Impact Ejecta to Mars and Earth: Opportunity for Meteor Observations
本研究通过模拟DART撞击抛射物的动力学，发现其抛射物可能在7至13年内到达火星和地球，为流星观测提供了预测和特征信息。
2024-08-30 astro-ph.EP
Origin of Phobos and Deimos : Orbital evolution shortly after formation from a potential dislocation
本文扩展了火卫一和火卫二起源于原始天体解体的研究，加入太阳摄动、火星轴进动与形变等额外因素，发现两卫星仍会在类似时间尺度内碰撞，支持解体假说下其形成后10万年内仅约10%存活率的结论。
2025-04-11 astro-ph.EP
Impact chronology of leftover planetesimals
本研究利用三种类地行星形成模型的残余星子进行N体模拟，拟合出四阶段撞击衰减时间尺度，并约束太古代撞击主要源于残余星子，初始近日点分布决定下降速率。
2025-08-08 astro-ph.EP
Transits of extrasolar moons around luminous giant planets
除了类地行星，卫星也可以居住。目前还没有探测到任何系外卫星，但它们可能非常丰富。年轻的类木行星可以像M星晚期一样热，有效温度高达2000 K。如果行星与恒星的距离足够远（$\gtrsim10$ AU），可以直接成像，那么它们的卫星的凌日可能在它们的红外测光光变曲线中被探测到。这些卫星将被来自年轻行星的辐射加热，并可能受到潮汐摩擦的影响。虽然恒星照明将是微弱的超过5 AU，这些替代能源可以液化表面水的exoons数百万年。一颗质量与火星相同的H $_2$富O卫星围绕$β$ Pic b，其过境深度为$1.5\times10^{-3}$，这是近期技术所能达到的。
2016-03-01 astro-ph.EP
Lunar and Terrestrial Planet Formation in the Grand Tack Scenario
我们从大量的N体模拟的巨大的影响阶段的类地行星形成的结论。我们重点讨论了最近提出的大塔克模型的新结果，该模型将气体驱动的巨行星迁移与类地行星的吸积耦合起来。巨型撞击阶段跟随着寡头生长阶段，在胚胎和星子的圆盘内建立了双峰质量分布。通过改变胚胎人口中的总质量的比例，在星子人口的总质量和单个胚胎的质量，我们探索不同的光盘条件如何控制最终的行星。胚胎与微行星的总质量比控制着最后一次巨大撞击（月球形成）的时间及其暴力程度。最初的胚胎质量决定了月球撞击物的大小和火星的生长速度。在将我们的模拟结果与类地行星的实际轨道进行比较后（角动量亏损、质量集中），并考虑到月球形成事件后地球吸积的质量和火星生长的时间尺度上的独立地球化学限制，我们的结论是，在巨大撞击阶段开始时，原行星盘的大部分质量都在火星上-大小的胚胎和只有一小部分的总光盘质量的星子人口。由此，我们推断月球形成事件发生在第一个固体形成后的$\sim$ 60和$\sim$ 130 My之间，并且很可能是由质量与火星相似的物体引起的。
2014-06-10 astro-ph.EP
A dynamical context for the origin of Phobos and Deimos
我们表明，一个模型中，火星生长在地球和金星附近，但随后分散出陆地区域产生一个自然的路径来解释低质量的火星卫星火卫一和火卫二。在这种情况下，火星经历的最后一次巨大撞击之后，其他行星胚胎会经历一段长时间（数十到数百万年）的近距离通过。这些近距离的通道扰动并动态加热任何由巨大撞击遗留下来的形成卫星的系统，并可以大大减少卫星系统的质量（有时为零）。大质量扰动体的近距离通过也提供了通过三体散射捕获小物体的机会。这两种机制导致低质量的月球系统与大量的碰撞历史。
2018-01-23 astro-ph.EP
Escape and fractionation of volatiles and noble gases from Mars-sized planetary embryos and growing protoplanets
行星胚胎通过相互碰撞形成原行星，这可能导致岩浆海洋的发展。在它们的凝固过程中，大量的地幔挥发性成分可能会被排出。由此产生的H $_2$ O/CO $_2$占主导地位的蒸汽大气可能会失去有效的流体动力学逃逸，由于低重力和高恒星EUV光度。因此，由这些脱气的建筑块形成的原行星可能比以前预期的要干燥。我们的模型的放气和随后的水动力逃逸的蒸汽气氛从这样的胚胎。H的有效流出拖着较重的物质（O、CO $_2$、惰性气体）。考虑到一个太阳质量的恒星可能的EUV演化轨迹的全方位的火星大小的胚胎在不同的轨道距离的逃逸调查。信封通常在几百万年到几十百万年内丢失。此外，我们还研究了对原行星演化的影响，以金星为例。我们研究不同的早期演化方案和约束现实的情况下，通过比较模拟的惰性气体同位素比与观测。从太阳值开始，可以找到一致的同位素比（Ne，Ar）不同的太阳EUV的历史，以及关于初始大气的假设（无论是纯蒸汽或吸积H的混合物）。我们的研究结果通常有利于早期吸积的情况下，少量的吸积H和低活动的太阳，因为在其他情况下，太多的CO $_2$在演化过程中丢失，这是不符合金星目前的大气。重要的问题可能是初始蒸汽气氛被除气的时间和/或CO $_2$的量，该CO的量可能在以后的发展阶段仍被输送。一个晚期的吸积方案只能重现一个高度活跃的年轻太阳的同位素比率，但那时需要非常大的蒸汽大气。
2017-10-27 astro-ph.EP
Modeling of Collisional Outcomes Based on Impact Simulations of Mars-sized Bodies
Nagoya University（名古屋大学）；Tohoku University（东北大学）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）
本文提出了一种基于SPH模拟的解析模型，用于描述火星大小天体碰撞结果，通过特征能量分析碰撞结果并改进了现有模型。
2025-12-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Global coupling mechanism of Sun resonant forcing of Mars, Moon, and Earth seismicity
本研究发现太阳风宏观拍打的Rieger共振是驱动地球、月球和火星地震活动的共同机制，证实了太阳等离子体动力学引发地震的说法，为基于物理的长期地震和空间天气预报铺平道路。
2024-01-03 astro-ph.EP cs.NA math.NA
Dynamical Evolution of the Earth-Moon Progenitors - Whence Theia?
我们提出了一个模型太阳系与五个类地行星（开始~30-50万年后形成的原始太阳系机构）的整合，以确定参数空间的首选区域，导致巨大的影响，导致月球的形成。我们的研究结果表明，选择半长轴和偏心忒伊亚（原月球）在这个时代可以产生一个后期的巨大的影响，假设水星，金星和火星是在目前的轨道附近。我们发现，在我们的模拟开始的那个时代，忒伊亚可能的半长轴取决于假设的地月祖先的质量比（8/1，4/1或1/1）。类地行星的低离心率通常是在我们的整合开始的时代，当祖先有相似的半长轴时产生的。此外，我们表明，平均运动之间的共振类地行星和巨行星的扰动可以影响系统的动力学演化，导致后期的巨撞击。
2014-10-27 astro-ph.EP
The Limited Role of the Streaming Instability During Moon and Exomoon Formation
本研究首次模拟月球形成盘中的流式不稳定性，发现其只能形成约100千米小卫星，仍会因气体阻力坠落，从而支持贫蒸气盘形成大月球的模型。
2024-04-28 astro-ph.EP
Earth and Mars -- distinct inner Solar System products
类地行星的组成记录了行星吸积、核幔和壳幔分异以及表面过程。在这里，我们比较了地球和火星的成分模型，以揭示它们的特征和形成过程。地球和火星同样富含难熔元素（1.9 $\times$ CI），尽管地球比火星更易挥发，氧化程度更低。它们的化学成分是由星云分馏确定的，中度挥发性元素的后增生损失贡献可以忽略不计。行星挥发性元素耗尽的程度可能与吸积物质中球粒的丰度、行星的大小及其吸积时间尺度有关，这为水星、金星、形成月球的巨大撞击物和原地球的组成和起源提供了见解。在星云盘的形成前后，地球可能比火星和南极小行星吸积了更多的球粒和更少的矩阵状物质，从而建立了其显著的挥发性耗尽。一个氧化的，分化的火星样的巨大影响（即，在月球上形成的碎片环（主要是由原地球的地幔组成），是一个挥发性物质耗尽、还原的原地球。类火星撞击物加入的硅酸盐地球中的亲铜和亲铁元素被硫化物熔体萃取到地核中。相比之下，火星的组成表明它在几乎均匀的氧化条件下快速吸积少量的球粒。火星的快速冷却和早期发电机的损失可能导致了板块构造和地表水的缺乏，以及现在的低表面热通量。地球和火星之间的这些相似之处和不同之处使得前者适合居住，而另一个则不适合居住。
2021-02-02 astro-ph.EP physics.geo-ph
The effect of pre-impact spin on the Moon-forming collision
我们模拟了原地球和火星大小的撞击物之间的假设碰撞，创造了月球。在一些撞击产生的碎片盘中，我们发现了一个自引力物质块。它的质量大约是月球的质量，像月球一样含有$\sim1\%$铁，并且首次解析了它的内部成分。该团块在其核心附近主要含有撞击物物质，但在其表面附近越来越富含原地球物质。最近在阿波罗样品的氧同位素比率中测量了一种渐变的成分，表明形成月球的原地球和撞击物物质之间的不完全混合。然而，月球大小的团块的形成敏感地取决于撞击物的旋转。为了探索这一点，我们开发了一种快速的方法来构建模型的多层，旋转机构和他们的转换成初始条件的光滑粒子流体动力学（SPH）模拟。我们使用我们公开的代码来计算流体静力平衡中的密度和压力分布，然后生成超过10亿个粒子的配置，其SPH密度在所需值的$1\%$内。对于$10^7$粒子，该算法在台式计算机上运行几分钟，并允许直接控制旋转体的属性。相比之下，松弛或旋转技术需要在超级计算机上花费数小时才能知道旋转体的结构。碰撞的不同之处仅在于撞击物的初始旋转，它们揭示了各种各样的结果：合并、擦肩而过的撞击和逃逸，或者创造一个绕轨道运行的原月球。
2020-07-06 astro-ph.EP
Water ice lines and the formation of giant moons around super-Jovian planets
大多数已知质量的系外行星与类太阳恒星的距离都比木星重，这就提出了一个问题，即这些行星是否伴随着可探测的、可能适合居住的卫星。在这里我们模拟了超级类木行星周围的吸积盘，发现可以形成质量与火星相似的巨型卫星。我们的研究结果表明，伽利略卫星是在木星吸积的最后阶段形成的，当时环绕木星的圆盘足够冷。但是，与其他研究相反，我们的假设表明，木星仍然是从环日盘喂养，它的主要卫星不可能在环日星云完全光蒸发后形成。为了抵消由于I型迁移导致的卫星进入行星的稳定损失，我们提出木星和超木星系外行星周围的水冰线充当了卫星的迁移陷阱。然而，在10^4年内的间隙打开期间，热量转换穿过圆盘，这使得它们作为月球陷阱的效率低下。这表明了行星和月球形成的根本区别。我们发现，在超级类木行星周围大约15 - 30木星半径处，可以形成比已知最小的系外行星还要大的冰卫星。它们的大小意味着开普勒和柏拉图太空望远镜以及欧洲极大望远镜都可以探测到。
2015-05-05 astro-ph.EP
On the Impact Origin of Phobos and Deimos II: True Polar Wander and Disk Evolution
火卫一和火卫二是火星的两颗小卫星，几乎在火星的赤道平面上运行。最近的研究表明，它们可以在撞击产生的内部致密和外部轻质圆盘内吸积，并且同一撞击可能形成北极光盆地，这是目前火星上的一个大的北半球盆地。然而，没有任何先验理由认为撞击会发生在北极附近（北极光号目前的位置），也不会在火星赤道平面（火卫一和火卫二的轨道）产生碎片盘。在本文中，我们调查这些遗留问题的巨大影响火星卫星的起源。首先，我们表明，质量赤字造成的北极光的影响盆地诱导全球重新定位的行星重新调整其主要的转动惯量与旋转极（真正的极地漫游）。这将使Borealis盆地的位置移向其当前位置。接下来，使用分析参数，我们调查的详细动力学演化的偏心倾斜盘从赤道平面的火星，形成的火星月球形成的影响。我们发现，由于火星引力场的动力学平坦$J_{2}$项和粒子-粒子非弹性碰撞导致的盘粒子的进动，使偏心率和倾角衰减，最终形成一个内部致密、外部较轻的赤道圆盘。我们的研究结果加强了火卫一和火卫二的巨大撞击起源，最终可以通过未来的样本返回任务进行测试，例如JAXA的火星月球探测（MMX）任务。
2017-11-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Effect of Multiple Heat Sources on Exomoon Habitable Zones
已知有数十颗木星和超级木星系外行星在恒星宜居带内或附近绕着它们的宿主恒星运行，最近有人提出，火星大小的卫星可以在太阳系之外提供丰富的表面栖息地。目前正在进行几次对这种系外卫星的搜索，即将到来的太空任务和地面超大型望远镜的精湛天文数据质量可能使探测和表征系外卫星在不久的将来成为可能。在这里，我们探讨了潮汐加热对火星到地球大小的卫星托管液态地表水的潜力的影响，我们比较了潮汐平衡模型和粘弹性模型预测的潮汐加热率。除了潮汐加热，我们还考虑了恒星辐射，行星照明和来自行星的热量。然而，可能的月球大气层的影响被忽略了。我们映射的环行宜居带不同的恒星距离在特定的恒星-行星-卫星配置，并确定这些地区的潮汐加热占主导地位的恒星辐射。我们发现，“恒温器效应”的粘弹性模型是显着的，不仅在大距离的恒星，而且在恒星的宜居带，恒星辐射是普遍的。我们还发现，偏心率在0.001 - 0.01之间的火星大小卫星的潮汐加热是类日星3- 5 AU和M3矮星0.4- 0.6 AU的主要能源。后者将更容易被探测到（如果它们存在的话），但由于来自恒星的引力摄动，它们的轨道稳定性可能会受到威胁。
2017-03-07 astro-ph.EP
Simulating the Phases of the Moon Shortly After Its Formation
月球起源的主要理论是巨型撞击假说，其中月球是由火星大小的物体与地球碰撞后留下的碎片形成的。在月球形成后不久，它的轨道可能与今天大不相同。我们已经模拟了月球的相位在其形成的模型，其中月球开发一个高度椭圆形的轨道，其主轴切向地球的轨道。本说明介绍这些模拟及其教学价值。
2015-03-10 astro-ph.EP physics.ed-ph physics.pop-ph
Two Possible Orbital Histories of Phobos
本文通过数值积分比较火卫一的古老内迁假说与环—卫星循环假说，发现二者均符合其当前轨道，且火卫二偏心率因弱混沌不能用于区分二者。
2025-03-16 astro-ph.EP
Asteroids Impacting the Solar System Planets and the Moon. II: Comparison with Observational Impact Records
Duke University（杜克大学）
本研究比较太阳系各天体的观测与模拟撞击率，发现数量级差异，并分析其来源，提出彗星建模和尺寸外推改进方向。
2026-09-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Probabilities of collisions of planetesimals from different regions of the feeding zone of the terrestrial planets with the forming planets and the Moon
根据到太阳的距离将类地行星的摄食区划分为7个区域，模拟了星子从摄食区迁移的过程。所有行星引力的影响都被考虑在内。在某些情况下，我们考虑的是类地行星的胚胎，而不是行星本身;它们的质量被假定为当前行星质量的0.1或0.3。迁移的微行星的轨道根数阵列被用来计算它们与行星、月球或它们的胚胎碰撞的概率。根据我们的计算，我们得出了关于类地行星聚集过程的结论。质量不超过当前行星质量十分之一的类地行星的胚胎主要从其轨道附近积累星子。当星子从木星和土星的供给区落到类地行星的胚胎上时，这些胚胎还没有获得行星的当前质量，这一区域的物质（包括水和挥发物）可以积聚在类地行星的内层。每个类地行星的内层主要是由位于某个行星轨道附近的物质形成的。地球和金星的外层可以从类地行星的取食带的不同部分为这两颗行星积累相同的物质。地球和金星可以在500万年内获得一半以上的质量。火星质量的相对快速增长可以用火星胚胎的形成来解释（火星胚胎的质量比火星小几倍），这是由于稀薄的凝结收缩造成的。
2020-03-25 astro-ph.EP
The habitable zone for Earthlike exomoons orbiting Kepler-1625b
最近宣布的一个海王星大小的系外卫星候选者绕着木星大小的物体开普勒-1625b运行，迫使我们重新思考我们对系外卫星及其宿主系外行星的假设。在本文中，我描述了计算的宜居带的类地外卫星在轨道上的开普勒1625 b在各种假设。我发现，候选的系外卫星，开普勒-1625 b-i，目前并不居住在系外卫星宜居带，但可能已经这样做时，开普勒-1625占领的主要序列。如果它拥有自己的月亮（一个“月亮月亮”），这是地球，这可能是一个潜在的居住世界。如果其他的系外卫星围绕开普勒-1625 b运行，那么在主序相期间，有一系列可能的半长轴/偏心率允许一个可居住的表面，同时在开普勒-1625 b-i的扰动下保持动力学稳定。然而，这取决于有效的大气CO $_2$调节。
2018-11-28 astro-ph.EP
Celestial Mechanics and Polarization Optics of the Kordylewski Dust Cloud in the Earth-Moon Lagrange Point L5 Part I. 3D Celestial Mechanical Modelling of Dust Cloud Formation
自1772年发现两个在相互引力作用下运动的天体的引力场中的三角形拉格朗日点L4和L5以来，天文学家在太阳-木星、太阳-地球、太阳-火星和太阳-海王星系统的这些点周围发现了大量的小天体。地球和月球的L4和L5点可能由于太阳的引力摄动而空无一物。然而，在1961年，Kordylewski在L5点附近发现了两个明亮的斑块，这可能意味着行星际粒子的积累。从那时起，这种形成被称为Kordylewski尘云（KDC）。到目前为止，只有很少的计算机模拟研究了KDC的形成和特性。为了填补这一空白，我们研究了一个由太阳、地球、月球和一个测试粒子组成的三维四体问题，分别进行了186万次的研究。我们映射的颗粒聚集的大小和形状没有逃脱系统早于3650天左右的L5的积分时间。本文的第二部分给出了L5附近可能存在的KDC的偏振观测结果。
2019-10-16 astro-ph.EP
