A primordial origin for the composition similarity between the Earth and the Moon
地月系统的大部分性质都可以用行星胚胎与生长中的地球在吸积过程后期的碰撞来解释。模拟显示，最终聚集形成月球的大部分物质来自撞击物。然而，对地球和月球同位素组成的分析表明它们非常相似。相比之下，其他太阳系天体的组成与地球和月球有很大不同。这对大撞击假设提出了一个重大挑战，因为形成月球的撞击物被认为在成分上也与原始地球不同。在这里，我们在一系列行星吸积的模拟中跟踪生长行星的进食区，以测量形成月球的撞击物的成分。我们发现，在同一模拟中形成的不同行星具有不同的成分，但巨型撞击物的成分在系统上与它们撞击的行星更相似。很大一部分行星撞击物对具有几乎相同的组成。因此，地球和月球在成分上的相似性可能是一次晚期巨大撞击的自然结果。
2015-02-25 astro-ph.EP
Decameter-sized Earth impactors -- I: Orbital properties
本文利用2022年公开的USG火球卫星数据，分析14个十米级地球撞击体的轨道与动力学性质，检验潮汐瓦解假说并追溯其主带起源。
2025-01-06 astro-ph.EP
Modeling collision probability for Earth-impactor 2008 TC3
利用短观测弧和少量观测资料研究了小行星2008 TC3与地球碰撞概率的演化。为了评估影响概率，我们使用的技术，依赖于轨道元素的概率密度函数，其特征在于使用马尔可夫链蒙特卡罗轨道测距和蒙特卡罗测距。首先，我们评估了从发现之夜起该物体的轨道不确定性，并研究了轨道元素分布随时间的崩溃。其次，我们研究的结果的敏感性，假设天体测量噪声。从MCMC测距方法获得的每个轨道都传播到未来（在预期撞击的选定时间范围内），碰撞概率计算为导致与地球碰撞的轨道的加权分数。我们比较了这两种方法得到的结果。
2012-11-16 astro-ph.EP
Identifying Earth-impacting asteroids using an artificial neural network
通过一个完全连接的人工神经网络，我们确定了有可能撞击地球的小行星。由此产生的仪器名为危险物体识别器（HOI），是在一套人造已知撞击物的基础上进行训练的，这些撞击物是通过从地球表面发射物体并将其按时间回溯整合而产生的。HOI能够将试验集中存在的95.25%的已知模拟撞击物识别为潜在撞击物。此外，HOI能够识别NASA识别的90.99%的潜在危险物体，而无需直接接受培训。
2020-01-13 astro-ph.EP
A statistical dynamical study of meteorite impactors: a case study based on parameters derived from the Bosumtwi impact event
对地球上陨石坑的研究提供了有关太阳系内天体动态演化的信息。博苏姆特维陨石坑是一个很好的研究，直径10.5公里，约。1.07马老影响结构位于加纳。撞击物为$\sim$，直径1公里，是一种普通球粒陨石，撞击地球时与水平面的夹角在30 $^\circ$和45 $^\circ$之间。我们已经使用了两个阶段的后向积分来约束最可能的父区域的冲击。我们发现，最有可能的源区是一个高倾角的对象，从中间主带。
2013-05-15 astro-ph.EP
Dynamical origin of Theia, the last giant impactor on Earth
本文通过类地行星形成动力学模拟，证明地球最后一个巨型撞击体忒伊亚有约50%概率为碳质天体，从而在动力学上验证了地球晚期吸积碳质物质的宇宙化学假说。
2025-07-02 astro-ph.EP
The distribution of impactor core material during large impacts on Earth-like planets
本文利用含物质强度的 iSALE 三维冲击模拟，量化大撞击后撞击体金属铁在行星核、幔部及逃逸间的分配，并指出晚期轰击的地球化学估计可能被低估。
2023-12-19 astro-ph.EP
Consequences of Giant Impacts on Early Uranus for Rotation, Internal Structure, Debris, and Atmospheric Erosion
我们进行了一套光滑粒子流体动力学模拟，详细调查的结果，一个巨大的影响年轻的天王星。我们研究撞击后行星的内部结构、旋转速率和大气滞留，以及喷射到轨道上的物质的组成。撞击物岩石核心的大部分物质落入目标的核心。然而，对于更高的角动量的影响，显着的金额成为嵌入各向异性的冰块在冰层。此外，撞击物的大部分冰和能量都沉积在一个半径约为3个地球半径的高温高熵壳层中。这可以解释天王星观测到的缺乏来自内部的热流，并与理解其不对称的磁场有关。我们验证的结果，从以前的研究低分辨率模拟的质量至少2个地球质量的撞击物可以产生足够快的旋转后，影响天王星的角动量的范围。碰撞后，至少90%的大气层仍然与最后一颗行星相连，但超过一半的大气层可以被一个2或3个地球质量的撞击器喷射到洛希半径之外。这种大气侵蚀在撞击物角动量中等（~3*10^36 kg m^2 s^-1）时达到峰值。岩石被更有效地放置到轨道上，并通过2个地球质量的撞击物比3个地球质量的撞击物更有效地形成卫星，因为它需要被更大质量的撞击物抑制的潮汐破坏。
2018-07-03 astro-ph.EP
Cataclysm no more: New views on the timing and delivery of lunar impactors
如果正确解释，地球最近的邻居月球的撞击记录可以用来了解地球自45亿年前形成以来如何受到撞击事件的影响。然而，月球撞击物的性质和时间-实际上月球撞击记录本身-并没有很好地理解。特别令人感兴趣的是月球撞击盆地的年龄，以及它们告诉我们的关于“月球灾难”和/或晚期重轰炸（LHB）的信息，以及这种撞击事件如何影响地球或其他行星上的早期生命。对月球撞击物随时间的变化进行了调查，包括分析轨道数据和图像;月球、陆地和其他行星样本数据;以及动力学建模。在这里，现有的信息有关的性质，月球的影响记录进行审查和新的解释。重要的是，它表明，大多数证据支持一个长期的月球（因此，地球）轰击从~4.2至3.4 Ga，而不是一个灾难性的尖峰在~3.9 Ga。生命起源所需的条件的影响得到解决。
2017-04-21 astro-ph.EP
Predictions of Imminent Earth Impactors Discovered by LSST
University of Washington（华盛顿大学）；Rubin Observatory（鲁宾天文台）；Asteroid Institute（小行星研究所）；University of Western Ontario（韦仕敦大学）
本文评估LSST发现即将撞击地球的天体的能力，通过模拟CNEOS数据库中的天体观测，发现LSST每年可发现1-2个直径大于1米的撞击体，提高现有发现率。
2026-03-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
The threat of Centaurs for terrestrial planets and their orbital evolution as impactors
半人马座是太阳系天体，其轨道位于木星和海王星的轨道之间。半人马座是近地天体的来源之一。因此，了解它们的轨道演变至关重要，在某些情况下，它们的轨道演变可能最终与类地行星相撞，并产生灾难性事件。我们研究了半人马座朝向太阳系内部的轨道演化，并估计了在晚重轰炸后与类地行星的近距离接触和撞击的数量，假设半人马座处于稳定状态。我们还估计了可能的陨石坑大小。我们计算出释放的水的近似数量：在地球上，这大约是现在总水量的0.00001。我们还发现了半人马座的子区域，可能的撞击物来自那里。虽然陨石坑的直径可以达到数百公里，但考虑到目前已知的半人马座人口，大多数陨石坑的直径都不到10公里。对于所有行星和平均直径为12公里的撞击物，自晚期重轰炸以来的平均撞击频率是地球每1.9 Gyr一次，金星每2.1 Gyr一次。对于较小的天体（例如> 1公里），在最近的太阳系中，撞击地球的频率为每1440万年一次，撞击金星的频率为每1310万年一次，撞击火星的频率为每4630万年一次。只有53%的半人马可以进入类地行星区域，7%的半人马可以与类地行星互动。
2018-10-07 astro-ph.EP
Telescope-to-Fireball Characterization of Earth Impactor 2022 WJ1
本文结合望远镜多波段观测与流星相机数据，对地球撞击体 2022 WJ1 进行轨道、尺寸和成分表征，推断其为直径约半米、可能属 S 型球粒质的最小太空成分表征小行星。
2024-11-21 astro-ph.EP
A Near-Earth Object Model Calibrated to Earth Impactors
Curtin University（科廷大学）；International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University（科廷大学国际射电天文学研究中心）；Space Science and Technology Centre, Curtin University（科廷大学空间科学与技术中心）；Southwest Research Institute（西南研究所）；NASA Astromaterials Research and Exploration Science Division, Johnson Space Center（美国国家航空航天局约翰逊航天中心天体材料研究与探索科学部）；SETI Institute（搜寻地外文明研究所）；Astronomical Society of Victoria（维多利亚天文学会）；University of Sharjah（沙迦大学）；Sharjah Academy for Astronomy, Space Sciences and Technology（沙迦天文学、空间科学与技术学院）；Faculty of Sciences Semlalia（塞姆拉利亚理学院）
本文基于观测数据构建了近地陨石模型，揭示了碰撞半衰期与大小的关系，并指出ν6共振和3:1J共振是主要的陨石输送机制。
2025-12-19 astro-ph.EP
The efficient delivery of highly-siderophile elements to the core creates a mass accretion catastrophe for the Earth
Institute of Astronomy, University of Cambridge（剑桥大学天文学研究所）；Université de Paris, Institut de Physique du Globe de Paris, CNRS（巴黎大学巴黎地球物理学院，法国国家科学研究中心）；Imperial College London（伦敦帝国理工学院）；Department of Earth Sciences, University of Cambridge（剑桥大学地球科学系）
研究指出，大型撞击体的金属会沉入地核，导致HSEs在地幔中无痕迹，但考虑到碰撞体大小分布，需大量金属进入地核，与观测到的HSE浓度矛盾，建议通过高效粉碎或氧化物质吸收来解决。
2026-03-18 astro-ph.EP
Preatmospheric detection of a meter-sized Earth impactor
本文报告了2020年一颗3米直径流星体撞击地球前10分钟的望远镜探测，结合多传感器数据确认其为自然C-复合型近地小行星，这是迄今撞击前最近距离的初始望远镜探测。
2023-04-03 astro-ph.EP
Detection of Earth-impacting asteroids with the next generation all-sky surveys
我们已经进行了模拟下一代巡天的（泛星1）探测地球撞击小行星的效率。在撞击前很久，撞击物的稳态天空平面分布集中在较小的太阳延伸（Chesley和Spahr，2004），但我们发现在撞击前的几个月里，天空平面分布有有趣的和潜在的可利用的行为。下一代勘测将在其长达十年的勘测任务期间发现大多数危险的撞击物（直径> 140米），不过有可能漏掉出现在太阳方向的会合周期长的困难天体，以及轨道周期长、大部分时间远离太阳和地球的天体。可能需要一个能够在太阳附近进行观测的天基平台，以确定许多可能的撞击物，这些撞击物大部分时间都在地球轨道内部。下一代巡天有很好的机会在2008TC3这样的火流星进入大气层之前对其进行成像，但困难在于在撞击之前获得足够的图像，以便计算准确的撞击前轨道。
2009-05-22 astro-ph.EP
The Chicxulub Impactor: Comet or Asteroid?
Siraj & Loeb（2021）最近发表的一篇题为“长周期彗星的解体是恐龙灭绝的起源”的论文试图恢复关于6600万年前什么类型的天体撞击地球的长期争论，引发白垩纪末的灭绝。在这里，我们批评的文件，并评估它提出的证据。认为彗星比小行星更有可能，需要对彗星如何碎裂进行极端假设，将碳质陨石与特定类型的碳质陨石混为一谈，并对铱层的证据视而不见。
2021-05-18 astro-ph.EP
The Earth-Moon system during the Late Heavy Bombardment period
晚期重轰炸（LHB）时期是3.8和3.9 Gyr之间的狭窄时间间隔，我们在月球上看到的大部分陨石坑都是在那里形成的。地球上形成了更多的陨石坑。在对格陵兰岛3.8 Gyr古老的Isua绿岩带进行实地考察期间，我们对三种类型的变质沉积岩进行了取样，这些变质沉积岩含有LHB撞击物的直接痕迹，其铱含量是现今洋壳（20 ppt）的7倍（150 ppt）。我们表明，这种浓缩是在协议与月球陨石坑率，提供撞击彗星，但如果他们是小行星。我们的研究是第一次直接表明LHB撞击物的性质，也是第一次发现LHB月球陨石坑率与地球早期地球化学记录（以及相应的月球记录）之间的一致性。我们在Isua看到的提供铱的LHB彗星同时也提供了相当于一公里深的海洋，我们解释了为什么人们应该期望彗星海洋变得与地球今天的海洋大致相同，不仅在深度方面，而且在它覆盖的表面积方面。
2009-07-23 astro-ph.EP
Investigation of lunar ejecta dynamics: Particles reaching the near-Earth space and their effect on Earth-based observation
本文研究月球表面超高速撞击溅射粒子中到达地球的撞击体，分析其轨道根数分布及到达时间特征，并评估其对不同地基观测台站观测的影响。
2025-07-20 astro-ph.EP physics.space-ph
Elimination of a virtual impactor of 2006 QV89 via deep non-detection
由于发现了大量（而且越来越多）近地物体，其中一些在能够牢固地确定轨道以确保长期回收之前就丢失了。其中一小部分与地球发生碰撞的可能性不可忽视。我们提出了一种有针对性的观测方法，使我们能够通过获得物体所在区域的深层图像来消除这种风险，如果它位于碰撞轨道上。2006年QV 89是其中一个天体，有可能在2019年9月9日撞击地球。它的位置不确定性（1度）和模糊（低于V $\sim$ 24）使其成为传统直接恢复的困难候选者。然而，虚拟撞击物的位置可以非常精确地确定。2019年7月，2006 QV 89的虚拟撞击物位置特别好，不确定性区域非常小，预计震级为V $<$ 26。在欧空局/欧洲南方天文台近地天体合作的背景下，使用欧洲南方天文台的甚大望远镜对该区域进行了成像，导致非常难以探测到。这导致消除了虚拟撞击物，即使没有有效地回收2006年QV 89，表明它不构成威胁。这种深度探测不到虚拟撞击物的方法显示出很大的潜力，可以消除其他难以回收的近地天体的威胁
2021-08-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Non-gravitational Perturbations and Virtual Impactors: the case of asteroid 2009 FD
小行星2009 FD可能在2185年至2196年之间撞击地球。长期传播到可能的影响和干预行星遭遇使2009 FD在危险评估方面最具挑战性的小行星之一。为了计算准确的撞击概率，我们使用2009年FD的物理特性和近地小行星群的一般特性来模拟Yarkovsky效应。我们用两种独立的方法进行危险评估：第一种方法是NEODyS和Sentry使用的标准撞击监测算法的推广，而第二种方法是基于蒙特卡罗方法。这两种方法都在7维空间中生成轨道样本，该空间包括轨道要素和表征Yarkovsky效应的参数。在2185年与地球相遇期间，最高的撞击概率是$2.7 \times 10^{-3}$。在2185之后的影响对应于谐振返回是可能的，最相关的是在2190中，概率为$3 \times 10^{-4}$。这两种数值方法都可以在将来用于处理类似的情况。用解析理论可以预测2185年散射相遇的共振回波结构和靶面上可能的小孔列表。
2014-10-22 astro-ph.EP
Dark Primitive Asteroids Account for a Large Share of K/Pg-Scale Impacts on the Earth
本文建立了一个大型近地小行星（NEAs）的动力学模型，以了解K/Pg尺度撞击地球的发生率和性质。我们发现，预计在1 Gyr内将有16- 32（2- 4）个直径为$D>5$ km（$D>10$ km）的近地小行星撞击地球，其中约一半的撞击物是黑暗的原始小行星（其中大多数以半长轴$a>2.5$ au开始）。这些结果解释了为什么希克苏鲁伯陨石坑，地球上发现的第三大撞击结构（直径$\simeq180$公里），是由碳质球粒陨石的影响。他们建议，当结合以前公布的小（$D \lesssim 1$公里）近地小行星的结果，一个大小依赖的主带的抽样。我们的结论是，触发K/Pg大灭绝的撞击物$\simeq 66$百万年前是一个主带小行星，很可能（$\simeq 60$ \%的概率）起源于2.5 au以上。
2021-07-07 astro-ph.EP
Oort cloud perturbations as a source of hyperbolic Earth impactors
研究分析芬兰火流星FH1的双曲线轨道，探讨其星际或奥尔特云起源，并评估Scholz飞掠的引力扰动，表明表观星际流星可能源于太阳系内巨天体遭遇加速。
2023-10-27 astro-ph.EP
Melting and Mixing States of the Earth's Mantle after the Moon-Forming Impact
地球的月球被认为是在大约45亿年前由地球和撞击物之间的撞击形成的。这次撞击可能是如此的猛烈，以至于它可能混合和均匀化了地球的地幔。然而，这一观点似乎与地球化学研究不一致，这些研究表明地球的地幔没有被撞击混合。另一个可能的结果是，这一高能撞击熔化了整个地幔，但地幔熔化的程度还没有得到很好的理解，尽管它肯定对地球内部和大气的后续演化产生了重大影响。为了了解地球地幔的初始状态，我们使用平滑粒子流体动力学（SPH）对三种不同的模型进行了巨大的撞击模拟：（a）标准：一个火星大小的撞击物撞击原地球，（b）快速旋转的地球：一个小撞击物撞击快速旋转的原地球，（c）亚地球：两个半地球大小的行星碰撞。我们使用两种类型的状态方程（MgSiO 3液体和镁橄榄石）来描述地球的地幔。我们发现，地幔在（a）中仍然是未混合的，但在（b）和（c）中可能是混合的。混合的程度在（c）中是最广泛的。因此，（a）与地幔不均匀性的保存最一致，（c）可能最不一致，而（b）可能介于两者之间。我们确定，地球的地幔成为大部分熔融的影响，在所有的模型。状态方程的选择并不影响这些结果。此外，我们的研究结果表明，地幔物质的熵增益的巨大影响不能很好地预测的Rankine-Hugoniot方程。此外，我们表明，地幔可以保持不混合的月球形成的时间尺度上，如果它不成为混合的影响。
2015-06-16 astro-ph.EP
Reconstructing the late accretion history of the Moon
高度亲铁元素（HSEs）追踪行星晚期吸积的重要性早已被认识到。然而，月球吸积历史的确切性质仍然是个谜。地球和月球之间的HSE预算存在显著的不匹配，地球的HSE比月球的HSE要多得多。已经提出了几种方案来解释这一难题，包括几个大的撞击物向地球输送HSE，动态冷轨道上的卵石大小的物体吸积增强了地球的引力聚焦因子，以及在~4.10 Gyr之前撞击通量大大减少的“地球引力模型”。然而，大多数这些模型假设一个高的撞击物保留比f（撞击物质量保留在目标上的分数）的月球。在这里，我们进行了一系列的影响模拟，以量化f值，然后通过蒙特卡罗程序制定一个单调衰减的影响通量，计算质量吸积到月球地壳和地幔的历史。我们发现，月球整个撞击历史的平均f值比之前估计的低3倍。我们的研究结果表明，为了与月球地壳和地幔的HSE预算相匹配，HSE的保留应该在大约4.35 Gyr前开始，当时大多数月球岩浆海洋已经凝固。在4.35 Gyr之前增加的质量必须在月球地幔结晶期间失去HSE到月球核心。低的撞击物保留率和HSE在月球地幔中的后期保留相结合，为月球后期吸积质量相对于地球的明显不足提供了一个现实的解释。
2020-11-27 astro-ph.EP
Matters Arising on "Breakup of a long-period comet as the origin of the dinosaur extinction" by Siraj & Loeb
Siraj & Loeb最近的出版物（2021;自然科学报告11，3803）试图恢复关于希克苏鲁伯撞击物是彗星还是小行星的争论。他们计算出，约20%的长周期彗星撞击地球将首先被太阳的洛希极限内的通道破坏，产生数千个碎片，每个碎片的大小都是希克苏鲁伯撞击器所需的大小。这将使彗星的撞击率增加约15倍，使它们像小行星一样撞击地球。他们还认为，彗星将是10倍更有可能匹配地球化学的限制，这表明希克苏鲁伯撞击物是碳质的陨石。这些结论是基于对文献的误解。Siraj和Loeb [1]高估了彗星潮汐破裂时产生的碎片数量：产生的碎片是数十个，而不是数千个。他们还将“碳质球粒陨石”与特定类型的碳质球粒陨石混为一谈，并忽略了铱的证据，使彗星似乎比小行星更有可能与希克苏鲁伯撞击物相匹配，而事实上它们可能被排除在外。而不是彗星，类似于CM或CR碳质陨石的小行星撞击物是非常有利的。
2021-06-03 astro-ph.EP
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
The Distribution of Earth-Impacting Interstellar Objects
Michigan State University（密歇根州立大学）；University of Belgrade（贝尔格莱德大学）；Universitat d'Alacant（阿利坎特大学）；Politecnico di Milano（米兰理工大学）
研究了地球撞击的星际物体分布，发现其在太阳顶点和银河平面方向更为常见，且撞击概率与地球运动方向相关。
2025-11-24 astro-ph.EP astro-ph.GA
Short arc orbit determination and imminent impactors in the Gaia era
当一颗小行星首次被发现时，短弧轨道的确定是至关重要的。在这些情况下，观测值通常是如此之少，以至于微分校正程序可能不会收敛。我们已经开发了一种初始轨道计算方法，系统测距的基础上，轨道确定技术，系统地探讨了一个光栅的地形中心的范围和距离率空间区域内的容许区域。我们得到了一个完全严格的计算概率的小行星，可能会影响地球在几天内发现，没有任何先验的假设。我们在过去的两个撞击器2008 TC3和2014 AA上测试了我们的方法，在一些非常知名的情况下，以及在欧空局盖亚任务观察到的两个特定物体上。
2018-02-16 astro-ph.EP
A trampoline effect occurring in the stages of planetary reseeding
自地球形成以来，撞击者就一直在撞击地球，并且在地球的整个历史中仍然是罕见的客人。虽然地球历史的早期以这些暴力事件为标志，但生命很早就存在了，可能在冥古宙就已经存在了。由于撞击导致物质远离撞击区域，生命可能曾经在太阳系的世界之间传送，现在仍然如此。除了这种石胚说之外，在所谓的避难所假说中，被抛出的物质也被认为是在全球撞击后世界恢复之后返回其母星并“播种”生命，从而重新开始进化。除了这些撞击物之外，在重轰炸时期存在更频繁的来自较小的非灭菌撞击物的撞击，向近地空间输送可能含有可存活生物体的物质。
2021-02-06 astro-ph.EP physics.bio-ph
The plausibility of origins scenarios requiring two impactors
本文定量评估了早期地球彗星双重撞击触发生命起源前化学的合理性，发现该情景仅在冥古宙早期且满足亚铁氰化物盐稳定、高撞击率及低海洋覆盖率等严格条件下才可能发生。
2024-11-18 astro-ph.EP physics.geo-ph
Complex crater formation by oblique impacts on the Earth and Moon
几乎所有的陨石撞击都发生在斜入射角，但撞击角对陨石坑大小的影响还没有很好的了解，特别是对于大陨石坑。为了提高斜撞击坑的缩放，我们提出了一套模拟复杂的陨石坑形成在地球和月球上的冲击角度，速度和冲击器的大小范围。我们发现，陨石坑直径大于预测的现有的比例关系的倾斜的影响和影响陡于45 $^{\circ}$显示小的依赖性。弹坑的深度、体积和直径以不同的方式取决于撞击角度，因此，相对较浅的弹坑是由更倾斜的撞击形成的。我们的模拟结果有影响的陨石坑人口是如何确定的撞击人口，反之亦然。我们的研究结果表明，现有的方法来解释撞击的可能性可能会低估的陨石坑的数量大于一个给定的大小高达40%。
2022-09-08 astro-ph.EP
Reduced atmospheres of post-impact worlds: The early Earth
撞击可能对早期地球的大气化学产生了重大影响。冲击器中的减少相（例如，金属铁）可以减少行星的H $_2$ O存量，产生大量富含H $_2$的大气。虽然以前的研究都集中在这种情况下的撞击器和大气之间的相互作用，我们调查两个进一步的影响，1）在目标内部，目标大气之间的影响，和逃逸的目标，和2）之间的相互作用后的影响大气和影响产生的熔融相的撞击器的铁库存的分布。我们发现，这两种效应可以潜在地相互抵消，与熔体-大气的相互作用，以恢复还原力的气氛，最初是由熔融相吸积。对于一个$\sim10^{22}\,\mathrm{kg}$撞击器，当铁吸积的熔体相是完全可用的，以减少这种熔体，我们发现一个平衡的气氛与H $_2$柱密度$\sim10^4\,\mathrm{moles\,cm^{-2}}$（$p\mathrm{H2}\sim120\,\mathrm{bars}\mathrm{,}~X_\mathrm{H2}\sim0.77$），与以前的估计一致。然而，当铁不能用于还原熔体时（例如，在大直径斑点中下沉），我们发现显著更少的H $_2$（$7\times10^2-5\times10^3\,\mathrm{moles\,cm^{-2}}$，$p\mathrm{H2}\lesssim60\,\mathrm{bars}\mathrm{,}~X_\mathrm{H2}\lesssim0.41$）。这些较低…
2022-04-21 astro-ph.EP
Numerous chondritic impactors and oxidized magma ocean set Earth's volatile depletion
地球表面环境在很大程度上受其主要挥发性元素的收支影响：碳（C），氮（N）和氢（H）。虽然地球上的挥发物被认为是由硅酸盐物质提供的，但块状硅酸盐地球（BSE）的元素组成显示出N，C和H的消耗。以前的研究得出结论，这种消耗模式需要非磁性材料。在这里，我们通过考虑元素分配和撞击侵蚀，模拟了大气、海洋、地壳、地幔和地核中挥发物丰度在吸积历史中的演变。研究表明，BSE亏损模式可以通过主增生阶段C向核中的分配和岩浆海洋中H的储存以及后期N的大气侵蚀，从岩浆体的连续增生中再现。这种情况需要一个相对氧化的岩浆海洋（$\log_{10} f_{\rm O_2}$ $\gtrsim$ $\rm{IW}$ $-2$，其中$f_{\rm O_2}$是氧逸度，${\rm IW}$是$\log_{10} f_{\rm O_2}^{\rm IW}$，而$f_{\rm O_2}^{\rm IW}$是铁-方铁矿缓冲层处的$f_{\rm O_2}$）、小撞击物在晚期吸积中的主导地位，以及H和C在晚期吸积阶段在海洋水和碳酸盐中的储存，所有这些都是在宜居带形成一颗地球大小的行星的自然预期。
2021-10-23 astro-ph.EP physics.geo-ph
Observation of metre-scale impactors by the Desert Fireball Network
地球每年都会受到35-40米尺度物体的撞击。这些流星体是撞击物中质量较低的一端，可对地面造成损害。尽管如此，它们的测量和特征非常差，对于地面火球观测工作来说太少，而且太小，即使仍然在行星际空间，也不能被近地天体望远镜观测有效地探测到。我们希望评估不同仪器用于描述米级撞击物的适用性以及它们来自何处。我们使用的数据收集在第一个3年的操作的大陆规模的沙漠火球网络，并比较结果与其他公布的结果以及轨道传感器。我们发现，虽然轨道传感器具有使用整个行星作为收集区域的优势，但数据的准确性存在几个严重问题，特别是报告的速度矢量，这是获得准确的撞击前轨道和计算陨石坠落位置的关键。我们还概述了动态范围的问题，火球网络观测大流星体条目时面临的。
2018-08-28 astro-ph.EP
Assembled Kinetic Impactor for Deflecting Asteroids via Combining the Spacecraft with the Launch Vehicle Final Stage
小行星撞击对地球上的所有生命构成重大威胁。使小行星偏离撞击轨道是减轻威胁的重要方法。动能撞击器仍然是使小行星偏转的最可行方法。然而，由于发射能力的限制，具有有限质量的撞击器只能产生非常有限的小行星速度增量。为了提高动能撞击器的偏转效率，提出了一种将航天器与运载火箭末级结合的组合式动能撞击器（AKI）概念。通过充分利用运载火箭末级的质量，增加冲击器的质量，将会引起偏转效率的提高。根据长征五号（CZ-5）运载火箭的技术数据，偏转本努的任务旨在展示AKI概念的力量。仿真结果表明，与传统动能撞击器（CKI）相比，增加运载火箭末级质量，可使偏转距离增加3倍以上，发射提前期至少缩短15年。在偏转距离要求相同的情况下，增加运载火箭末级的质量，可以使发射次数减少到CKI发射次数的1/3。AKI的概念使得有可能在10年的发射准备时间内通过非核技术来保护类似Bennu的大型小行星。同时，对于单个CZ-5，在10年的发射准备时间内，一颗直径为140米的小行星的偏转距离可以从小于1个地球半径增加到大于1个地球半径。
2020-09-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
Equilibration in the Aftermath of the Lunar-Forming Giant Impact
对月球形成的撞击的模拟表明，大部分月球物质来自撞击物，而不是地球。然而，对月球样品的测量揭示了一种与地球样品难以区分的氧同位素组成，并且与来自火星和灶神星的陨石明显不同。在这里，我们探讨的可能性，硅酸盐地球和撞击物的组成不同的氧同位素，以及陆地岩浆海洋和月球形成的物质经历了湍流混合和平衡的巨大影响的能量后果。这种混合可能发生在撞击和月球吸积之间的熔融盘时期，持续时间可能为10^2-10^3年。这一想法的月球地球化学的影响，地球上的水的起源，并对巨大的影响进行了讨论。
2010-12-24 astro-ph.EP
The ESA Meerkat Asteroid Guard: a monitoring service for imminent impactors
Planetary Defence Office / NEO Coordination Centre, ESA ESRIN（欧洲航天局地球观测中心近地天体协调中心行星防御办公室）；Starion Italia（Starion意大利公司）；Deimos Italia s.r.l.（Deimos意大利有限公司）；Lunar and Planetary Exploration, Technical University of Munich（慕尼黑工业大学月球与行星探测）；Planetary Defence Office, ESA ESOC（欧洲航天局空间运行中心行星防御办公室）；Planetary Defence Office, ESA ESAC（欧洲航天局空间天文中心行星防御办公室）
ESA开发的Meerkat小行星守护系统通过系统测距和蒙特卡洛采样，提供近地天体撞击预警和科学事件通知。
2026-01-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
After DART: Using the first full-scale test of a kinetic impactor to inform a future planetary defense mission
美国宇航局的双小行星重定向测试（DART）是小行星偏转技术的第一次全面测试。超高速动能撞击和地面观测的结果，加上LICIACube和后来的赫拉飞行任务，将导致对动量转移效率的测量精确到10%左右，并确定Didymos双星系统的特征。但是DART是一个单一的实验;这些结果如何用于未来涉及不同小行星的行星防御必要性？我们研究什么方面的Dimorphos的动力学影响的反应将受到限制的DART结果;这些限制将如何帮助完善知识的物理性质的小行星材料和预测能力的影响模拟;什么信息的潜在地球撞击前可以获得偏转的努力;以及如何设计偏转任务应告知这种理解。我们概括的动量增强因子$β$，表明一个特定的方向特定的$β$将直接由DART的结果，和一个相关的方向特定的$β$是一个动力学影响任务的品质因数。DART $β$的确定限制了喷出物的动量矢量，而动量矢量通过流体动力学模拟限制了Dimorphos近表面的物理特性。在一个假设的行星防御紧急情况下，将这些限制外推到一个新发现的小行星将需要地球上的观测，并受益于现场侦察。我们展示了基于不同侦察水平的动量转移的代表性预测，并讨论了战略目标，以优化偏转并降低在错误方向上产生反作用偏转的风险。
2022-09-23 astro-ph.EP
Asteroids Impacting the Solar System Planets and the Moon. I. Collision Rates from N-body Simulations
Duke University（杜克大学）
本研究通过N体模拟统一估算八大行星及月球的撞击率，发现模拟与观测存在差异，预测金星、地球、木星和土星的具体撞击数量，并指出木星撞击体速度分布独特。
2026-09-21 astro-ph.EP
Enhanced Kinetic Impactor for Deflecting Large Potentially Hazardous Asteroids via Maneuvering Space Rocks
小行星撞击对地球上的所有生命构成重大威胁。恐龙时代被一颗直径10公里的小行星突然终结。目前，核装置是使大型潜在危险小行星偏离撞击地球轨道的唯一手段。提出了通过操纵空间岩石偏转大型PHA的增强动能撞击器（EKI）概念。首先，发射一个无人驾驶的航天器与一个中间的近地小行星（NEA）会合。然后，从NEA收集了一百多吨岩石作为EKI。如果NEA非常小，则NEA也可以被捕获为EKI。最后，EKI以高速撞击PHA，导致PHA的显著偏转。例如，为了偏转阿波菲斯，根据现有的工程能力，可以从NEA收集多达200吨的岩石作为EKI。EKI可以在阿波菲斯产生39.81毫米/秒的速度增量（delta-v），从而将2029年近距离相遇期间的最小地心距离增加1，866.93公里。该任务可在3.96年内完成，推进剂成本为2.98吨。与传统的动能冲击器相比，偏转距离可以增加一个数量级。EKI概念突破了地基发射能力的限制，可以显著增加撞击器的质量。我们预计，我们的研究将是有效的行星防御大型PHA的起点。
2020-04-08 astro-ph.EP physics.space-ph
Global Asteroid Risk Analysis
分析了可能撞击地球的小行星撞击地球的风险。为此，目前正在开发小行星风险减缓优化和研究工具。该工具的模块进行了描述，并记录其验证。该工具根据小行星星历表计算撞击地点在地球表面的概率分布（在文献中，有时称为风险走廊）。美国航天局的近地天体风险清单是小行星星历表的来源。采用变差线法（LOV）来寻找虚拟撞击物。在提供识别虚拟撞击物的简单且快速的方式的同时，该方法提供低撞击物识别率。这是因为搜索空间被严格限制在LOV范围内，因此排除了位于小行星位置不确定区域其他地方的虚拟撞击物。对该方法的性能进行了评价，并提出了改进建议。该工具的应用表明，小行星的威胁是全球性的：撞击地点广泛分布在地球表面。通过将撞击位置概率分布与地球人口数据相结合，对全球小行星风险进行了估计。高风险区域的确定导致了对与小行星有关的风险动态的讨论。未来对小行星威胁的反应将取决于小行星对人口构成的风险。概述了ARMOR作为应对小行星威胁的决策支持工具的潜在适用性。
2015-02-20 astro-ph.EP physics.space-ph
Compact Ultra Dense Matter Impactors
我们研究的相互作用的流星状紧凑的超密度物体（CUDO），具有核或更大的密度，地球和其他岩石体在太阳系作为一个可能的信息来源，有关新形式的物质。我们研究了CUDO穿刺身体的能量损失，并讨论了常规物质和CUDO影响之间的差异。
2013-03-15 astro-ph.EP hep-ph physics.geo-ph
Analytical formulation of lunar cratering asymmetries
我们制定了月球陨石坑分布和验证的陨石坑不对称所产生的主带小行星（MBA）以及近地天体（NEO）。基于一个平面模型，排除了地球和月球引力的影响，并假设撞击器遇到地球的速度$v_{\rm{enc}}$高于月球轨道速度$v_{\rm{M}}$，我们严格整合月球陨石坑分布，并推导出其近似的一阶$v_{\rm{M}}/v_{\rm{enc}}$。在地月距离为$a_{\rm{M}}$ = 20- 60地球半径的情况下，对后期重撞击期间MBA撞击月球的五种情况进行了数值模拟。分析模型直接证明了存在的领先/落后的不对称性和近/远不对称的情况下。前/后不对称的近似形式是$(1 + A_1 \cosβ)$，其随着顶点距离$β$的增加而减小。数值模拟结果表明，极/赤道不对称性以及领先/落后的不对称性的证据，和前者的经验描述为$(1 + A_2 \cos2φ)$，随着纬度模量$|φ|$增加而减少。振幅$A_{1,2}$是不对称性的可靠测量。我们的分析明确指出了撞击坑分布和轰击条件（撞击器属性和月球轨道状态）之间的定量关系，如$A_1 \propto v_{\rm{M}}/v_{\rm{enc}}$，从而产生了一种通过测量不对称性来再现轰击条件的方法。分析模型与数值模拟结果在弹坑分布及其随$a_{\rm{M}}$的变化方面相互印证。对撞击坑和近地天体形成的撞击坑密度分布的估计值$A_1$分别为0.101- …
2016-08-12 astro-ph.EP
The Manifold Of Variations: impact location of short-term impactors
近年来，人们对在接近地球或与地球撞击之前不久观测到的小行星问题的兴趣大大增加。由于这类物体的观测数据集非常有限，因此应采用专门的轨道确定和危险评估方法。目前可用的系统是基于系统测距，这是一种提供与观测相容的二维轨道流形的技术，即所谓的变化流形。在本文中，我们首先回顾了变分流形方法，然后展示了如何使用这组虚拟小行星来预测短期撞击物的撞击位置，并将结果与现有方法的结果进行比较。
2021-04-24 astro-ph.EP nlin.CD
Decameter-sized Earth Impactors -- II: A Bayesian Inference Approach to Meteoroid Ablation Modeling
Department of Physics and Astronomy, University of Western Ontario（韦仕敦大学物理与天文学系）；Western Institute for Earth and Space Exploration, University of Western Ontario（韦仕敦大学西部地球与空间探索研究所）
本文提出了一种基于动态嵌套采样的贝叶斯推断方法，用于分析十米级地球撞击体的烧蚀行为，揭示了不同结构特征的撞击体在不同压力下的碎裂阶段。
2026-01-20 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.geo-ph
Asteroids Impacting the Solar System Planets and the Moon. III. Real Impacts from Known Objects and LSST Discovery Predictions
Duke University（杜克大学）
本研究评估LSST发现撞击前小行星的能力，预测可发现7个木星撞击体及多个地球撞击体，为检验撞击率模型差异提供新观测途径。
2026-09-21 astro-ph.EP
Oxygen isotopic evidence for vigorous mixing during the Moon-forming Giant Impact
图中地球和月球是由氧同位素组成的，它们是无法区分的，Δ“17 O的差异为-1 +/-5 ppm（2se）。根据这些数据和我们新的行星形成模拟，包括一个现实的模型，氧同位素水库，我们的结果有利于激烈的混合在巨大的影响，因此，高能量高角动量的影响。结果表明，晚期单板撞击物的平均Δ“17 O在陆地值的约1/mil范围内，表明这些撞击物富含水。
2016-03-15 astro-ph.EP
Mitigating potentially hazardous asteroid impacts revisited
本研究通过高精度N体模拟，发现轨道剪切使碎片云呈三轴椭球状，其取向决定撞击地球的碎片数量，提出在PHA轨道近心点拦截可最小化撞击后果。
2023-08-18 astro-ph.EP physics.space-ph
Evolution of the Earth's Atmosphere during Late Veneer Accretion
我们对太阳系动力学历史的理解的最新进展改变了在月球形成撞击之后，晚单板吸积期间推断的地球撞击历史。我们研究了类地行星形成后，从类地行星区域遗留下来的星子以及小行星和彗星的撞击如何影响地球早期大气的演化。我们开发了一个新的统计代码的随机轰击大气演变，结合处方的大气损失和挥发性交付来自流体动力学模拟和理论的结果，从动态建模的现实人口的冲击。我们发现，对于一个最初的地球一样的大气层的影响，造成适度的大气侵蚀与随机交付的大小行星给大幅增长（$\times 10$）在几个$\%$的情况下。大气质量的确切变化本质上是随机的，并取决于剩余微行星的动力学。我们还考虑了对未知因素的依赖性，包括撞击物的挥发物含量，发现大气通常完全被特别干燥的遗留星子（$<0.02 ~ \%$挥发物）剥离。值得注意的是，对于大范围的初始大气质量和成分，大气收敛到类似的最终质量和成分，即最初的低质量大气增长，而大质量大气耗尽。虽然最后的性质对假设的撞击物性质很敏感，但由此产生的大气质量接近于当前地球的质量。唯一的例外是，一个大的初始大气层不可能被侵蚀到现在的质量，除非大气层最初的成分是原始的。
2020-10-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
From orbit to ground: pre-impact meteorite strewn field predictions for imminent impactors and meteorite recovery
Technische Universiteit Delft（代尔夫特理工大学）；ESA ESRIN/PDO/NEO Coordination Centre（欧洲航天局地球观测中心近地天体协调中心）；ESA ESAC/PDO（欧洲航天局太空科学中心）；ESA ESOC/PDO（欧洲航天局航天操作中心）
该研究提出一种从头框架，可直接从近地小行星撞击前轨道解预测其散落场，无需火球数据，验证显示位置误差100-200米，已整合至ESA Aegis管线用于提前数小时计算撞击位置以支持回收与民防决策。
2026-09-03 astro-ph.EP
Parameter-space study of kinetic-impactor mission design
虽然几乎所有尺寸大于1公里的潜在危险小行星都已被发现，但众所周知，绝大多数较小的小行星实际上尚未被发现，因此，立即考虑所有可能穿越地球的轨道，并对轨道要素的整个参数空间进行减缓飞行任务的系统研究，是一个极好的动机。它表明，整个参数空间可以减少，不失一般性，只有三个相关的无量纲参数：偏心率和倾角的小行星轨道，和小行星的真正异常的影响。弹道动力撞击器减缓任务的研究，考虑到关键的可行性约束，如发射器的性能和偏转的照明条件，为整个参数空间。不同类别的最佳解决方案被发现存在，并可以直接链接到小行星轨道特性。这项工作的目的是帮助确定对近地物体与地球碰撞的潜在威胁的适当对策，提供初步飞行任务设计，并确定在参数空间的哪些部分可能出现困难。（节略）
2017-06-07 astro-ph.EP math.OC physics.space-ph
Tungsten isotope evolution during Earth's formation and new constraints on the viability of accretion simulations
针对Hf-W同位素体系依赖不确定参数的问题，本文提出改进的多阶段核形成模型，结合SPH熔融深度估计和¹⁸²W演化，重新评估吸积模拟，为地球形成年代学及吸积过程提供新约束。
2024-11-26 astro-ph.EP
Momentum transfer coefficient constraints for the 2024 PDC25 Hypothetical Asteroid Impact Scenario
本研究通过光滑粒子流体动力学数值模拟，约束2024年PDC25假想小行星撞击情景中动能撞击的动量传递系数范围，证明在较高撞击速度下可实现中等至较大的偏转增强，同时有效控制解体风险。
2025-09-23 astro-ph.EP
