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
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
The inner solar system cratering record and the evolution of impactor populations
我们回顾以前发表的和新获得的陨石坑的大小频率分布在内部太阳系。这些数据表明,月球和类地行星曾受到两类天体的轰击。星群1在早期占主导地位,其大小分布与现今的小行星带几乎相同,并产生了具有复杂、多斜面陨石坑大小-频率分布的严重陨石坑表面。星群2自约3.8-3.7 Ga以来一直占主导地位,其大小分布与近地天体相同,撞击通量低得多,形成的陨石坑大小分布在陨石坑直径0.02公里至100公里范围内呈微分-3单斜率幂律。结合大量的月球和陨石样品测年工作和太阳系动力学理论工作的结果,对这些数据的合理解释如下。近地天体群是群2的来源,在过去约3.7-3.8千兆年中一直处于接近稳定状态;这些天体来自主小行星带,其原因是大小不同的非引力效应有利于较小的小行星被抛射。然而,星族1是主带小行星,可能是在巨行星轨道迁移期间通过重力共振扫掠,以与大小无关的方式从它们的源区弹射出来;这导致了所谓的晚期重轰炸(LHB)。LHB在~3.9 Ga之前开始,在接下来的~100 - 300百万年中达到峰值并迅速下降,并且可能在大约3.8-3.7 Ga到~2 Ga之间更慢。第三个陨石坑群(S群)由次级撞击坑组成,它们可以在小直径的陨石坑记录中占主导地位。
2014-07-16 astro-ph.EP
Crater production on Titan and surface chronology
土星卫星上的撞击坑数量是估计其表面年龄和限制撞击物数量的关键因素。卡西尼号任务的雷达观测允许对土卫六表面的陨石坑进行计数,揭示了意外的撞击坑稀缺,显示出高度的退化。根据以前对土星卫星撞击坑率的研究,我们对土卫六上的撞击坑过程进行了建模,以限制其表面年表,并评估半人马座天体作为其主要撞击物的作用。以前开发的一个理论模型被用来计算土卫六上的陨石坑的产生,考虑到半人马座天体是主要的撞击物,并包括其源群中较小成员的大小频率分布的两个不同斜率。大气屏蔽效应的一个简单的模型被认为是在陨石坑的过程中,我们的结果进行了比较,与其他合成陨石坑分布和更新的观测陨石坑计数。这个比较然后被用来计算土卫六的陨石坑保留年龄为每个陨石坑直径。累积的陨石坑分布所产生的SFD的微分指数$s_2 = 3.5$一致预测大陨石坑(D > 50公里)的土卫六的表面上,而它高估了小陨石坑的数量。由于大气屏蔽,模型和观测到的分布平坦的陨石坑与$D \lesssim 25 $公里,它们之间的差异可以被认为是一个代理的规模侵蚀过程中的土卫六表面上的整个太阳系年龄。我们对土卫六表面年代学的研究结果表明,D > 50 km的陨石坑可以在太阳系年龄中占主导地位,而较小的陨石坑可能由于全球侵蚀过程而完全消失。
2022-05-28 astro-ph.EP
Escape and accretion by cratering impacts: Formulation of scaling relations for high-speed ejecta
在行星形成和演化过程中,众多的小天体不可避免地会对大型行星天体造成撞击坑。由于这些小的撞击,一部分目标材料从大物体的重力中逃逸,一部分撞击物材料附着在目标表面上,这取决于撞击速度和角度。在这里,我们研究的高速喷出物的质量,逃离目标的重力时,材料强度被忽略的弹坑的影响。我们使用光滑粒子流体动力学方法对平面岩石靶进行了大量的撞击坑模拟。我们表明,从我们的数值模拟得到的目标材料的逃逸质量符合预测的标度律下的点源假设时,$v_{\rm imp} \gtrsim 12 v_{\rm esc}$,其中$v_{\rm imp}$是碰撞速度和$v_{\rm esc}$是逃逸速度的目标。然而,我们发现,点源标度律高估了逃逸质量的$\sim 70$的一个因素,这取决于影响的角度,当$v_{\rm imp} \lesssim 12 v_{\rm esc}$。利用数值模拟得到的数据,我们推导出一个新的标度律的逃逸质量的目标材料$v_{\rm imp} \lesssim 12 v_{\rm esc}$。我们还推导出一个比例定律,预测吸积质量的撞击物材料到目标表面上的撞击坑的影响,通过数值计算的逃逸质量的撞击物材料。我们新推导的比例律是有用的预测逃逸质量的目标材料和吸积质量的撞击物材料的各种撞击坑的影响,将发生在大行星体在行星形成。
2020-06-01 astro-ph.EP
Erosion and accretion by cratering impacts on rocky and icy bodies
在行星形成期间,许多小的撞击体导致对大的目标体的撞击坑。目标表面的一部分被侵蚀,而撞击物材料的一部分附着在表面上。这些分数取决于撞击速度、撞击角度和目标的逃逸速度。本研究使用平滑粒子流体动力学模拟模型弹坑的影响,重力是主导力量和材料强度被忽略的平面冰目标。通过评估数值结果,标度律导出的逃逸质量的目标材料和吸积质量的撞击物材料到目标表面上。结合最近在一项同伴研究中得出的岩石天体的结果,得出一个结论,即除了水星上的陨石坑外,类地行星上的典型陨石坑撞击导致了净吸积,而巨行星的卫星上的陨石坑撞击,例如,土卫五和木卫二,导致了净侵蚀。我们新推导出的比例律将有助于预测从古至今的行星形成和碰撞演化过程中,大型岩石和冰质行星体上发生的各种撞击坑撞击的靶体侵蚀和撞击物吸积。
2021-04-11 astro-ph.EP
Impacts on Ceres and Vesta: Source regions, cratering, and fragmentation
我们对谷神星和灶神星的影响进行了研究。我们的目标是确定的大小频率分布(SFD)的撞击,并确定和量化的贡献,每个源区,以及在这些影响事件中产生的陨石坑和碎片喷射。我们使用的MB称为ACDC(小行星碰撞和动力学计算),模拟MB的碰撞演化,这是分为六个区域(即内,中,原始,外,Cybele和高倾角带)的多部分碰撞演化模型。此外,它包括Yarkovsky效应作为一个动态的去除机制。MB的六个区域或多或少地提供了谷神星和灶神星的撞击物。外带是谷神星上小于10公里的撞击物的主要来源,提供了一半以上的撞击,而中间带是次要来源。在灶神星上,内带、中带和外带的相对撞击物贡献几乎相等。我们能够重现灶神星上大于100公里的陨石坑,并确定谷神星上的两个大凹陷为撞击陨石坑:一个称为Vendimia Planitia,900公里,另一个570公里。由于这些影响,谷神星和灶神星将碎片喷射到MB中。我们得到的碎片率几十个碎片大于1米,每年两个机构,几十个碎片大于100米每百万年的灶神星和谷神星的4倍以上。我们发现,在谷神星和灶神星的历史上,
2021-07-08 astro-ph.EP
"Isocrater" impacts: Conditions and mantle dynamical responses for different impactor types
不同类型和大小的撞击物在一定条件下可以在行星上产生相同直径的最终陨石坑。我们从比例定律中推导出这种“等速率撞击”的条件,以及描述不同撞击物如何影响目标行星内部的关系;这些关系对于太小而无法影响地幔的撞击也是有效的。分析表明,在一个给定的等径线撞击,小行星撞击产生的异常在较小的空间范围内比彗星或类似的撞击内部。内部的差异可能有助于根据地球物理观测来确定形成特定陨石坑的抛射体的特征,并可能提供一种可能性,以帮助限制古代撞击物人口的人口统计。对水星、金星、月球和火星形成盆地的一系列数值模型说明了不同类型的撞击物对不同行星的动力学影响。它表明,大规模撞击的特征可能会在火星、月球和水星上保留到现在,那里的对流不那么强烈,大部分异常与不断增长的盖子合并。另一方面,它们的特征在金星上早就被破坏了,金星上强烈的对流和反复出现的岩石圈不稳定性消除了更大的相干异常。
2018-02-23 astro-ph.EP
Influence of the projectile geometry on the momentum transfer from a kinetic impactor and implications for the DART mission
DART航天器将在2022年底撞击Didymos的第二颗卫星Dimorphos,并导致第二颗卫星的轨道周期发生变化。为了简单起见,大多数以前的撞击数值模拟使用球形弹丸几何模型来模拟DART航天器。为了研究替代的、简单的射弹几何形状对DART冲击结果的影响,我们在二维和三维中使用iSALE冲击物理代码来模拟射弹的垂直冲击,其质量和速度相当于标称DART冲击,进入多孔玄武岩目标。我们发现,这里研究的简单的弹丸几何形状的弹坑形态和动量增强的影响最小。在撞击点具有相似表面积的二维模型中的射弹几何形状对弹坑半径和弹坑体积的影响小于5%。在更极端的射弹几何形状的情况下(即,一个杆,在三维建模),弹坑是椭圆形的,比50%浅的弹坑由一个球形弹丸产生的相同的动量。在这些测试案例中的动量增强因子,通常被称为β,是在7%内的2D模拟和10%内的3D模拟,获得一个均匀的球形弹丸的值。抛射体几何形状的最显著影响体现在抛射速度中,抛射速度是位于所谓“耦合区”的快速抛射体的发射位置和抛射角度的函数。这些结果将为LICIACube喷出物锥分析提供信息。
2022-01-05 astro-ph.EP
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
Pacing Early Mars fluvial activity at Aeolis Dorsa: Implications for Mars Science Laboratory observations at Gale Crater and Aeolis Mons
火星历史早期的撞击流比今天高得多,因此沉积序列包括许多埋藏的陨石坑。结合撞击物通量模型,对掩埋陨石坑数量的观测可以限制沉积速率。利用火山口-河流相互作用的频率,我们发现在Aeolis Dorsa的净沉积速率\lesssim为20-300 μm/年。这就为诺亚纪-西斯佩里纪过渡期河流活动所跨越的总时间间隔设定了1- 1500万年的下限。我们预测盖尔陨石坑的土丘(埃奥利斯山)至少需要10-100百万年的积累,这是由火星科学实验室测试。
2012-07-28 astro-ph.EP physics.geo-ph
Early Bombardment of the Moon: Connecting the Lunar Crater Record to the Terrestrial Planet Formation
本文通过建立内太阳系撞击体动力学模型,揭示月球早期轰击主要由类地行星形成后遗留的岩石质星子造成,并解释了月球盆地记录的保存偏差及雨海晚期形成的概率。
2023-03-30 astro-ph.EP
A condensed matter analogy of impact crater formation
撞击坑存在于行星系的各种固体物体上。本文用标准固体物理学和所谓的动态量子化断裂力学分析了它们形成过程的简化类比。在这两种方法中得到了一个将弹坑体积与撞击器和目标的参数联系起来的表达式。在低能量条件下,该表达式与最近的实验结果具有相同的数学形式,并证明了在靶中临界应力满足一定条件的情况下,即使不加热靶,也有可能形成撞击坑。计算了三个环形山(两个地球环形山和一个月球环形山)发生断裂所需的临界应力值。这里提出的方法只使用可测量的材料参数,因此比使用材料的内聚能来解决同一问题更现实。
2014-03-04 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci
Modeling the Historical Flux of Planetary Impactors
月球和类地行星的撞击坑记录为太阳系的形成和演化提供了重要线索。特别有趣的是3.8-3.9 Gyr ago(Ga)的时代,被称为Late Heavy Bombardment(LHB),当最年轻的月球盆地如Imperial和Orientale形成时。LHB被认为起源于缓慢下降的撞击物通量或晚期动力学不稳定性。在这里,我们开发了一个大型小行星撞击的历史通量模型,并讨论了它如何取决于各种参数,包括行星迁移/不稳定的时间和性质。我们发现,小行星撞击通量下降了1至2个数量级,在第一个1 Gyr,并保持相对不变,在过去的3 Gyr。早期的撞击是由在行星迁移/不稳定期间轨道变得兴奋的小行星和来自主带内部延伸的小行星(E带;半长轴1.6<a<2.1 au)造成的。行星不稳定性的早期和晚期版本的轮廓最初不同,但最终是相似的后~3 Ga。因此,不稳定性的时间只能通过考虑在太阳系历史的第一个~1.5 Gyr期间的撞击坑和其他限制来确定。我们对撞击通量的绝对校准表明,小行星可能不是造成LHB的原因,无论不稳定性发生的早或晚,因为校准的通量不足以解释Imperial/Orientale和大月球陨石坑的显著份额。彗星和类地行星形成的残余物提供了额外的,可能是早期撞击的主要来源。
2016-12-27 astro-ph.EP
Craters on Charon: Impactors From a Collisional Cascade Among Trans-Neptunian Objects
我们考虑来自碰撞级联的平衡尺寸分布是否与从Charon上的New Horizo ns陨石坑计数中得出的撞击物频率相匹配(Singer等人,2019)。使用一个分析模型和一套数值模拟,我们表明,碰撞级联产生波浪形的尺寸分布,波的形态取决于固体的结合能$Q_d^\star$和碰撞速度$v_c$。对于所采用的固体最小尺寸,$r_{min}$ = 1微米,碰撞速度$v_c$ = 1-3 km/sec,波对$Q_d^\star$的引力分量相当不敏感。如果$Q_d^\star$的体积强度组分是半径为$r$的颗粒的$Q_s r^{e_s}$,则具有小$Q_s$的尺寸分布比具有大$Q_s$的尺寸分布波动更大;具有$e_s \approx -0.4$的系统比具有$e_s \approx 0$的系统具有更强的波动。与新视野号数据的详细比较表明,体积强度介于弱冰(Leinhardt & Stewart 2012)和正常冰(Schlichting et al 2013)之间的固体之间的碰撞级联产生的尺寸分布与Charon撞击物的尺寸分布非常相似。如果原太阳星云的表面密度$Σ$随半长轴$a$变化为$Σ\approx 30~{\rm g~cm^{-2}} (a / {\rm 1~au})^{-3/2}$,则级联产生近似平衡的时间尺度在45 au时为1亿~ 3亿年,在25 au时为1亿~ 3亿年。虽然有必要对柯…
2020-07-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Ceres and the Terrestrial Planets Impact Cratering Record
矮行星谷神星是主小行星带中最大的天体,它的表面有一系列的陨石坑密度,陨石坑直径范围为5-300公里。在所有区域,陨石坑的大小-频率分布的形状与类地行星上最古老的重陨石坑表面非常相似。谷神星上陨石坑最多的地形覆盖了其表面的15%,陨石坑密度与月球高地上最高的陨石坑密度相似。谷神星上这个陨石坑密度较高的区域可能记录了早期的高撞击率,并表明谷神星的其他85%在~ 4Ga的晚期重轰炸(LHB)后部分重新浮出水面。谷神星的撞击坑记录强烈地表明,晚期重轰炸时期起源于一个撞击物群体,其大小频率分布类似于主带小行星。
2018-04-04 astro-ph.EP
A youthful Titan implied by improved impact simulations
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Purdue University(普渡大学);The Planetary Science Institute(行星科学研究所);The University of Western Ontario(韦仕敦大学)
改进的撞击模拟表明,泰坦表面年龄为300-340 Myr,暗示其表面由年轻过程重塑。
2026-01-13 astro-ph.EP
Impact crater formation: a simple application of solid state physics
本文是第一步,旨在解决一个一般性问题:通过结合天文数据和固态物理学的已知理论结果,可以对各种行星系物体上存在的撞击坑得出什么结论。假设靶体为晶体结构,通过简单的计算,可以估算出造成撞击坑的撞击物的速度,并利用一些小行星的成分观测数据计算出一个检验值,该值与天体力学的结果相符合。
2010-02-12 astro-ph.EP
Breakup of a Long-Period Comet as the Origin of the Dinosaur Extinction
希克苏鲁伯撞击物的起源,被认为是K/T大灭绝事件的原因,是一个未解之谜。主带小行星和长周期彗星的背景撞击率以前被认为太低,无法解释希克苏鲁伯撞击事件。在这里,我们展示了一小部分长周期彗星在靠近太阳后被潮汐破坏,每个彗星都产生了一系列穿过地球轨道的较小碎片。这些彗星群可能会使能够产生希克苏鲁伯撞击事件的长周期彗星的撞击率增加一个数量级。这一新的速率与希克苏鲁伯撞击坑的年龄相一致,从而为撞击物的起源提供了令人满意的解释。我们的假设解释了地球历史上最大的确认撞击坑的组成,以及过去百万年中最大的撞击坑。它预测,与主带小行星的陨石坠落所预期的相比,具有碳质碎屑成分的撞击物所占的比例更大。
2021-02-12 astro-ph.EP
Assessment of the 5 August 2026 Falcon 9 Upper-Stage Lunar Impact: Energetics, Crater Scaling, and Comparison with LRO Observations
University of Idaho(爱达荷大学)
本研究评估2026年8月5日猎鹰9号上级级月球撞击,通过不同缩放方法估算陨石坑尺寸,与LRO实测结果对比,发现上级级几何形态是决定陨石坑尺寸的关键因素。
2026-08-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Numerical Simulation of Impact Cratering and Induced Seismic Waves in Sand Targets
National Defense Academy(日本防卫大学校);Kobe University(神户大学)
针对小天体低内聚性表岩屑的撞击问题,以沙子为模型构建数值模型,结合光滑粒子流体动力学模拟撞击坑形成及诱发地震波,复现实验声速、撞击坑半径等数据,为未知小天体撞击坑预测提供支撑。
2025-11-12 astro-ph.EP
Impact Craters on Pluto and Charon and Terrain Age Estimates
冥王星的地形显示出陨石坑保留年龄的多样性,从没有可识别的陨石坑到严重的陨石坑地形。陨石坑密度的这种变化与冥王星历史上发生的地质活动以及各种各样的表面重塑方式(包括外生和内生过程)是一致的。通过对撞击通量和撞击坑形成率的估计,冥王星上布满陨石坑的地形似乎相对古老,大约有4Ga或更老。卡戎的平坦平原,非正式地被称为火神平原,确实经历了早期的表面重塑,但火神平原上的陨石坑空间密度相对较高,几乎所有的陨石坑都覆盖了其他类型的火山或构造特征。火神平原和卡戎的北部地形也被估计是古老的,4Ga或更老。冥王星和冥卫一上的陨石坑在其大小频率分布(SFD)上也显示出明显的突变,直径小于约10-15公里的陨石坑比直径大于这个突变直径的陨石坑具有更浅的SFD幂律斜率。冥王星和冥卫一上的SFD形状与在地球月球上观察到的不同,并且使柯伊伯带撞击物SFD具有与小行星带不同的形状。
2021-08-16 astro-ph.EP
Dynamics around non-spherical symmetric bodies - III. The case of a spherical body with a crater
São Paulo State University-UNESP(圣保罗州立大学);Observatório Nacional/MCTI(国家天文台)
本研究以Máni为模型,通过多种方法分析带深赤道陨石坑的不规则天体周围粒子稳定性,发现自旋轨道共振结构及其对旋转速率和质量比的依赖,为碎片环形成提供新机制。
2026-10-06 astro-ph.EP
Modelling the Dynamics of Potentially Dangerous Large-Earth Impactors
近地天体构成的碰撞威胁越来越多地得到美国国家航空航天局(美国航天局)和欧洲航天局(欧空局)天空调查的证实。目前正在努力开发工具,对未来可能发生的撞击事件进行建模、分析和预测。这项研究的目的是设计一个大型地球撞击事件模型,描述足以对地球造成损害的撞击物进入大气层、地面撞击和撞击后的动态。我们目前的结果,大地球撞击(LEI)事件涉及到一些物体的密度范围之间的$1000 - 8000 kg m^{-3}$。我们使用Python代码来求解微分方程,并在碰撞模拟算法中内置的分析模型上执行计算,同时根据物体速度和直径提供相关的物理输入。我们发现,密度较大的撞击物在撞击大气层时,动量的下降速度较慢。撞击物密度越大,对大气破坏的抵抗力越强,在形成弹坑、产生热辐射、地震效应、喷出物位移和空气爆炸效应方面,地面撞击事件的能量就越大。我们的结论是,与质量较小的物体相比,质量较大的撞击物体保持更大的动能,从而对地球构成更大的碰撞威胁。
2021-07-13 astro-ph.EP
Scheila's Scar: Direct Evidence of Impact Surface Alteration on a Primitive Asteroid
小行星(596)Scheila是第一个观测到小行星间碰撞直接后果的天体。2010年12月,这颗113公里大小的小行星被一颗直径不到100米的小行星撞击。撞击器的规模是通过观测逐渐消失的喷出物羽流确定的。通过比较撞击前后的光变曲线,我们可以评估谢拉的表面发生了多大的变化。根据撞击物大小得出的撞击坑物理学结果表明,受影响区域的大小比预期的要大(有效半径为3.5至10公里,取决于表面倾角的变化)。在灶神星和火星的卫星上也观察到了类似但更局部化的日冕变化,但还不清楚。然而,描述喷出物覆盖层的经验法则表明,在距离陨石坑3.5 - 10公里处,Scheila的表面将被2毫米至2厘米厚的薄层覆盖。这种尘埃,可能与明亮的撞击物混合,可能足以解释观察到的亮度增加。我们的研究结果表明,次临界撞击可能在处理小行星表面方面发挥重要作用。小撞击对小行星光变曲线的巨大影响使形状建模复杂化。
2013-11-02 astro-ph.EP
Methane-saturated layers limit the observability of impact craters on Titan
本研究针对土卫六低地撞击坑稀少的问题,通过数值模拟发现甲烷饱和层会削弱撞击坑地形,厚度超撞击体直径40%的饱和层可解释低地撞击坑难观测的现象。
2022-01-24 astro-ph.EP
Earth and Mars crater size frequency distribution and impact rates: Theoretical and observational analysis
为从理论和分析上理解撞击坑大小频率分布制定了一个框架,并将其应用于从火星和地球观测到的数据。分析模型推导出的陨石坑人口,N,作为一个函数的陨石坑直径,D,和年龄,考虑到减少的陨石坑数量作为一个函数的时间,造成的消除陨石坑由于影响,如侵蚀,闭塞的其他影响,和构造变化。我们还能够估算出撞击速率,它是D和撞击物的动能E的函数。特别是,对于百万吨级或更大的能量,我们发现每三年就有一次撞击火星,这对未来的火星探索来说是一个有趣和令人担忧的结果。对我们地球的相应计算给出了每15年发生一次撞击的概率,而对于通古斯卡事件,大约E=10兆吨,估计地球每世纪发生一次撞击。该模型允许推导出一个表达式,该表达式给出了今天观察到的陨石坑数量作为D和年龄的函数。将这个表达式应用于地球的陨石坑数据表明,理论与观测之间存在着惊人的一致性。
2013-02-08 astro-ph.EP
Lunar Crater Identification via Deep Learning
月球和其他天体上的陨石坑计数对于限制太阳系的动力学历史至关重要。这传统上是通过视觉检查图像来完成的,因此限制了检索的范围、效率和/或准确性。在本文中,我们证明了使用卷积神经网络(CNN)来确定月球数字高程图(DEM)中陨石坑的位置和大小的可行性。我们从人类生成的测试集中恢复了92%的陨石坑,几乎是陨石坑检测总数的两倍。在这些新的陨石坑中,15%的直径小于地面实况数据集中的最小陨石坑尺寸。我们的中位数分数经度,纬度和半径误差为11%或更少,与人类生成的数据集吻合良好。通过对361个新陨石坑的人工检查,我们估计新陨石坑的假阳性率为11%。此外,我们的月球训练的CNN在水星的DEM图像上测试时表现良好,在每张地图上检测到大部分陨石坑。我们的研究结果表明,深度学习将成为快速自动提取各种太阳系天体上陨石坑的有用工具。我们在https://github.com/silburt/DeepMoon.git和https://doi.org/10.5281/zenodo.1133969上公开提供我们的代码和数据。
2018-11-12 astro-ph.EP
The effects of the target material properties and layering on the crater chronology: the case of Raditladi and Rachmaninoff basins on Mercury
在本文中,我们提出了一个陨石坑的年龄测定与Raditladi和拉赫玛尼诺夫盆地的几个地形。这些盆地分别是在信使号第一次和第三次飞越水星时发现的。这两个盆地最有趣的特征之一是它们相对较新的外观。这两个盆地的年轻年龄证实了我们的分析的基础上,通过陨石坑年代测定。拉赫玛尼诺夫和Raditladi盆地模式年龄分别为3.6 Ga和1.1 Ga。此外,我们还限制了盆地底部平坦平原的年龄。这项分析表明,水星火山活动,直到最近的时间,可能约1 Ga或less.We发现,一些火山口的大小频率分布调查表明存在一个分层的目标。因此,在这项工作中,我们解决的重要性,考虑地形参数,地质力学性能和分层,到年龄确定的过程中。我们还评论的可能性,能够形成盆地的大小拉赫玛尼诺夫和Raditladi在相对较近的时间的冲击。
2011-05-25 astro-ph.EP
Understanding the trans-Neptunian Solar system: Reconciling the results of serendipitous stellar occultations and the inferences from the cratering record
研究通过数值模型协调海王星外小天体掩星观测与陨石坑记录的冲突,发现天体初始尺寸随半长轴递减或表面密度在2:1共振外递增的模型可同时满足两者,前者更受观测支持。
2023-03-29 astro-ph.EP
Assessments of the energy, mass and size of the Chicxulub Impactor
在1980年,阿尔瓦雷斯和他的同事提出,在白垩纪到古近纪的过渡时期,一个巨大的撞击物与地球相撞,导致了在K /Pg极限发生的大灭绝。直到1991年,一个国际研究小组才提出,墨西哥尤卡坦半岛第三纪沉积物下埋藏的180至200公里之间的圆形结构是阿尔瓦雷斯小组提出的撞击形成的陨石坑(Hildebrand et al.,1991年)。这种规模的撞击很可能对地表和环境产生了巨大影响。为了研究这些影响,有必要估计撞击物的特性。文献经常提到撞击物的性质,并提出了小行星和彗星,甚至是产生周期性彗星的彗星雨。然而,撞击器的物理参数并不受限制,因此本研究的目的是估计最相关的特征,如大小,质量和动能。我们发现,撞击器的动能在1.3e24 J到5.8e25 J的范围内,质量在1.0e15 kg到4.6e17 kg的范围内。最后,该物体的直径在10.6公里至80.9公里之间。根据撞击物的质量和不同类型陨石中铱的丰度,我们计算了铱的浓度,这应该在K/Pg层中观察到。当与测量结果进行比较时,我们得出结论,最好的估计是撞击物是彗星。
2014-03-19 astro-ph.EP
Impact cratering on porous targets in the strength regime
小天体上的陨石坑对碰撞级联至关重要,也有助于将尘埃颗粒喷射到行星际空间。陨石坑的空洞是在表面的机械强度、重力加速度或两者的共同作用下形成的。中等大小的陨石坑的形成,比小天体上的风化层厚度大得多,其中机械强度起主导作用,而不是重力加速度,是在强度范围内。在表面上的块体上形成微坑也在强度范围内。另一方面,与风化层厚度相当的陨石坑的形成受到重力加速度和风化层颗粒之间的凝聚力的影响。在这篇简短的评论中,我们汇编了有关多孔目标的撞击成坑实验的文献数据,并总结了剥落直径与坑直径的比率,坑腔的深度,直径和体积,以及深度与直径的比率。在迄今为止在实验室中研究的具有各种孔隙度的目标中,基于常规的标度定律(Holsapple和Schmidt,J. Geophys.结果:87,1849-1870,1982)对于多孔沉积岩获得的成坑效率(Suzuki等人,杰·吉奥菲斯。Res. 117,E08012,2012)是中间体。与撞击速度高达14 $km s^{-1}$的玻璃靶上形成的微坑进行比较,表明撞击速度对成坑效率和深度直径比的不同依赖性。
2017-09-16 astro-ph.EP
Chronology and Sources of Lunar Impact Bombardment
月球在3.9 Gyr前遭受了强烈的撞击轰击,这次轰击可能影响了整个太阳系。盆地的磁化特征和月球陨石坑的大小分布表明,大约3.85 Gyr前的最后一次撞击比以前认为的要小。我们探讨的贡献,原始火星越人口早期月球轰炸。我们发现,火星交叉人口最初衰变与80万年的半衰期,与长尾的幸存者集群暂时非火星交叉轨道之间的1.8和2 AU。这些幸存者的半衰期约为6亿年,是同一地区现存匈牙利小行星群的祖先。我们估计原始的火星穿越者人口大约有0.01-0.02地球质量。这样的初始人口与3.8 Gya之后没有月球盆地形成以及匈牙利群的质量相一致。由于他们比其他原始种群存活的时间更长,数量更多,火星穿越者是形成大多数月球陨石坑和盆地的最佳候选人,包括大多数的Nectarian系统。然而,这些残留的人口不能产生Imperial和Orientale盆地,它们形成得太晚,而且太大,无法成为顺利轰炸的一部分。我们认为,在一个离散的事件,盆地磁化签名和陨石坑的大小分布的盆地和陨石坑形成。这个晚期的“撞击物雨”可能是由一个灶神星大小的天体的碰撞破坏引发的,该天体来自这个原始的火星穿越种群(Wetherill,1975年),仍然可以与现在的小行星带a 3.9 Gya相媲美。这种潮汐扰动导致具有非小行星大小频率分布的非南极撞击物的轰击出现短暂的峰值,这与现有证据一致。[删节]
2011-11-30 astro-ph.EP
Identifying Interstellar Object Impact Craters
近年来,两个星际天体(ISOs)的发现引起了人们对限制其物理性质及其形成机制的极大兴趣。然而,它们在我们的太阳系中短暂的旅行只允许不完整的描述。我们调查的途径,以确定陨石坑,可能已产生的ISO影响地球太阳系机构,特别是对月球的关注。ISOs的一个显著特征是与小行星和彗星相比,它们的相遇速度相对较高。当地恒星运动学表明,地球太阳系机构应该经历了超过100公里/秒的订单统一ISO的影响。通过运行流体动力学模拟不同的质量和冲击速度的弹丸,高达100公里/秒,我们展示了如何后期等效规定,瞬态弹坑尺寸是不足以推断弹丸的速度。另一方面,固定直径的弹坑内的熔体体积可能是识别ISO弹坑的潜在途径,因为更快的撞击产生更多的熔体。该方法要求熔体体积与射弹的能量成比例,而弹坑直径与点源极限(子能量)成比例。鉴于在太阳系中最多可能只有几个ISO撞击坑,而且撞击速度至少达到100公里/秒时,瞬时撞击坑的尺寸不是一个显著特征,因此,确定ISO撞击坑是一项具有挑战性的任务。熔体体积和高压岩石学可能是诊断功能,一旦大量的材料可以在原位分析。
2022-07-31 astro-ph.EP
Role of the granular nature of meteoritic projectiles in impact crater morphogenesis
通过新颖的体积直径纵横比图,我们思考目前的概念陨石坑形态分析陨石坑数据从光束爆炸,超高速碰撞和下降的实验,并比较它们与陨石坑数据从三个卫星(月球,木卫四,木卫三)和我们自己的实验结果。我们发现的独特的体积-直径比例定律使我们得出结论,卫星和行星上的简单和复杂陨石坑可能是由颗粒碰撞形成的,复杂陨石坑中的中心峰和圆顶是由部分撞击抛射体的动态限制形成的,而不是由目标地形的隆起形成的。对小行星和复杂陨石坑内的中央山峰和圆顶进行的粒度分析表明,巨石的大小分布与我们的假设一致,即陨石坑内部特征是颗粒撞击物的残余。
2013-02-19 astro-ph.EP cond-mat.soft
Modification of the composition and density of Mercury from late accretion
晚期增生是一个强烈调制水星表面地貌和地球化学特征的过程。然而,撞击物的命运及其在撞击时期对水星表面的影响尚不清楚。利用Monte-Carlo方法和撞击坑分析方法,我们研究了水星晚期吸积的物理和化学结果。考虑到后期吸积的不确定性,我们开发了以下参数的比例律作为撞击速度和后期吸积总质量的函数:(1)地壳侵蚀深度,(2)表面重塑的程度,和(3)从撞击物物质中吸积的质量。现有的动力学模型表明,水星经历了强烈的撞击轰击(总质量为$\sim 8 \times 10^{18} - 8 \times 10^{20}$ kg,典型的撞击速度为$30-40$ km s $^{-1}$)后,$4.5$ Ga。据此,我们发现晚期的吸积作用可以使水星早期地壳的厚度减少50米到10公里,但其核幔比的变化可以忽略不计。另一种可能是,早期太阳系中假定的分化微行星的地幔可能更容易被移除,并且它们各自的核心部分增加,如果水星最终从这些物体中吸积。虽然陨石坑是值得注意的擦除旧的地质表面记录在水星上,我们表明,$\sim 40-50$重量%的撞击物的外生物质,包括挥发性轴承材料,可以异质植入水星的表面作为后期单板($>3\times 10^{18}-1.6 \times 10^{19}$公斤)。大约一半的撞击物的物质被蒸发,其余的在撞击时完全熔化。我们希望我们的理论结果和即将到来的水星表面观测,包括BepiColombo…
2020-08-19 astro-ph.EP
Impact cratering mechanics: A forward approach to predicting ejecta velocity distribution and transient crater radii
撞击坑是行星上最突出的地形特征之一。陨石坑的比例定律使我们能够提取有关宿主身体的影响历史的信息。基于点源近似、量纲分析和碰撞实验的结果,构造了π群标度律。然而,最近的碰撞实验表明,缩放参数本身表现出复杂的行为对碰撞条件和目标属性的变化。在这里,我们提出了一种替代的,充分的分析方法来预测影响的影响结果的基础上影响成坑力学。该方法基于Maxwell Z模型和剩余速度。我们提出了解析表达式(1)喷射速度和喷射位置之间的比例关系,(2)作为时间的函数,和(3)瞬态弹坑半径的一个增长的弹坑半径。由于我们专注于获得解析解,因此采用了一些简化。由于强度模型的简化,强度主导状态下的预测精度相对较低。我们的模型再现了幂律行为的喷出物的速度分布和近似的时间变化的一个不断增长的陨石坑。典型撞击条件下的预测半径大多收敛于两个典型比例线之间的区域,这有力地支持了新方法是预测撞击结果的最简单方法之一的观点,因为它提供了解析解。我们的模型可以作为一个快速查看的工具,以估计在一组给定的条件下的影响结果,它可能会提供新的见解影响挖掘过程的性质。
2018-06-20 astro-ph.EP
Abundance and size-frequency distributions of boulders in Linne crater's ejecta (Moon)
本文介绍了丰度和大小频率分布(SFD)的喷射巨石周围的Linne陨石坑,位于月球的海Serenitatis盆地。通过月球勘测轨道飞行器相机的高分辨率图像,我们准备了一张Linne陨石坑的背景地质图,并确定了12000个大于4.4米的巨石,最大测量尺寸为30.8米。每平方公里的巨石累积数量符合指数为-4.03 +0.09/-0.10的幂律曲线。通过研究放射状喷出物丰度,我们发现最大的喷出物位于距离火山口中心前2公里的范围内,而距离火山口边缘5公里以上的地方可以检测到几十个尺寸小于8米的巨石。我们发现,林内近端喷出物毯是稍微不对称的,在地质图上也表明,在NE-SW方向的密度增加。这可能是原撞击物倾斜撞击的结果,也可能是在宁静海发生垂直撞击的结果,但撞击的地点是月球玄武岩表面,而玄武岩具有不同的局部机械特性。通过利用我们的巨石大小密度作为从火山口的中心的距离的函数,我们得出一个可能的风化层厚度在Linne的影响为4.75米,支持类似的值基于地球上的雷达和光学数据在海Serenitatis盆地。
2018-12-03 astro-ph.EP
Binary craters on Ceres and Vesta and implications for binary asteroids
本研究在谷神星和灶神星上识别出39个和18个双撞击坑,通过模拟与统计检验,揭示其形成双小行星具有宽分离、大小相似及非零倾角特征。
2024-05-28 astro-ph.EP
Numerical Simulations of Hypervelocity Micrometeoroid Impacts: Rocky Impactors onto Icy Targets and the Role of Porosity
Earth-Life Science Institute, Institute of Science Tokyo(地球生命研究所,东京科学大学);Université Paris Cité, Institut de Physique du Globe de Paris(巴黎西岱大学,巴黎地球物理研究所);Graduate School of Artificial Intelligence and Science, Rikkyo University(立教大学人工智能与科学研究生院);SpaceData Inc.(SpaceData公司);Purdue University(普渡大学)
通过三维iSALE模拟,研究岩石撞击体以超高速撞击冰质目标时,撞击角度和孔隙率对撞击体热力学命运的影响,发现撞击体被高效汽化,但峰值压力和温度差异可达一个数量级。
2026-06-11 astro-ph.EP astro-ph.GA
Modeling the formation of Selk impact crater on Titan: Implications for Dragonfly
本研究通过模拟土卫六上Selk规模的撞击坑,探究不同甲烷笼形水合物层厚度对撞击坑形成及熔池特征的影响,证实熔池可存在数万年,为NASA Dragonfly任务搜寻生命迹象提供了理论支撑。
2023-02-22 astro-ph.EP
The Physics of Protoplanetesimal Dust Agglomerates. X. Mechanical properties of dust aggregates probed by a solid-projectile impact
尘埃聚集体力学性质的动力学表征一直是定量讨论原行星盘中尘埃生长的重要问题之一。实验研究了固体弹丸低速($\lesssim 3.2$ m s $^{-1}$)撞击下粉尘聚集体的动力学特性。在真空条件下,将由玻璃、钢或铅制成的球形冲击器落在填充部分$ϕ=0.35$的粉尘聚集体上。撞击导致尘埃聚集体的成坑或碎裂,这取决于撞击能量。陨石坑的形状可以近似为球形,没有观察到喷出物。为了了解撞击尘埃聚集体的基本物理学,固体抛射体的运动由高速相机获得。利用获得的撞击器位置数据,分析了撞击产生的阻力规律和动压。我们发现,有两个特征优势。一个是由撞击能量和凹坑体积之间的比率定义的,并且是$\simeq 120$ kPa。另一个强度指示动态压力的碎裂阈值,并且是$\simeq 10$ kPa。前者表征了明显的塑性形变,并且与负责撞击器减速的拖曳力一致。后者对应于产生裂纹的动态拉伸强度。利用这些结果,提出了一个简单的模型的压实和破碎的粉尘聚集体的阈值。此外,还比较了粉尘团聚体和松散颗粒物质的拖曳力规律,揭示了两种物质的异同。
2017-10-26 astro-ph.EP cond-mat.soft
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
Crater Morphology of Primordial Black Hole Impacts
在这项工作中,我们提出了一个新的运动约束相对论紧凑的OSO暗物质,如原始黑洞(PBH),使用月球作为探测器。在太阳系的历史中,大约$10^{19} \textrm{ g}$到$10^{22} \textrm{ g}$的PBH可能足够丰富,足以与月球相撞。我们发现,撞击坑的PBH的配置文件不同于传统的撞击,并可能在高分辨率的月球表面扫描检测到现在可用。任何候选者都可以作为现场测量的地点,以确定在相遇期间可能在PBH附近形成的物质的高压相。虽然我们主要考虑PBH的暗物质,讨论推广到整个家庭的相对论性紧凑的候选人。此外,我们专注于月球,因为它已经被研究得很好,但同样的原理可以应用于我们太阳系中没有大气层的其他岩石天体。
2021-03-31 astro-ph.EP astro-ph.HE
PyNAPLE: Lunar Surface Impact Crater Detection
在过去的20年里,在月球表面记录了600多次撞击闪光。这些丰富的数据为研究地月环境的流星体通量以及近年来研究撞击物的物理特性提供了一个独特的机会。然而,除了偶然事件之外,还没有系统地搜索和发现与这些事件有关的陨石坑。这样的流星体-陨石坑联系将使我们能够通过这些碰撞的现场观测来深入了解陨石坑的形成。在这里,我们介绍了PyNAPLE(Python NAC自动配对月球评估器)软件管道,用于使用观察到的撞击闪光的位置和时间来定位新形成的陨石坑。我们展示了PyNAPLE的第一个结果,已经在2017-09-27撞击闪光中实现。还对撞击闪光和相连的撞击坑进行了初步分析,发现陨石坑的喷出物图案表明撞击角度在10-30度之间,尽管在目前的LRO NAC图像中无法分辨陨石坑的边缘到边缘直径,但使用陨石坑比例定律,我们预测这个直径为24.1-55.3米,利用喷出物比例尺预测直径为27.3-37.7 m。我们将讨论如何PyNAPLE将使大规模的分析亚公里尺度的陨石坑率和细化的比例尺定律,和发光效率。
2022-11-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
Asymmetric impacts of near-Earth asteroids on the Moon
最近对月球陨石坑的研究揭示了月球表面放射状陨石坑的不对称分布。这种不对称性与月球的同步旋转有关:与后半球相比,前半球上的射线陨石坑密度更高。放射状陨石坑通常代表最年轻的撞击。本文的目的是检验以下假设:(一)近地小行星群是造成射线状陨石坑的撞击物的来源,以及(二)这一抛射体群的撞击定量地解释了观测到的不对称性。我们对代表近地小行星的大量试验粒子的轨道演变进行了数值模拟,以便直接确定它们对月球的撞击通量。模拟分两个阶段进行。在第一阶段中,我们获得了近地小行星在地球活动范围内的遭遇统计数据。在第二阶段,我们计算了月球表面相遇粒子的直接撞击通量;后一阶段的计算被限制在地球活动范围内。根据已知近地小行星的去偏轨道分布产生了稳态合成近地小行星群。我们发现,近地小行星确实有一个不对称的影响流量在月球上:顶点到antapex比为1.32 +/- 0.01。然而,观察到的射线坑分布的不对称性明显更明显:顶点与前顶点的比率为1.65 +/- 0.16。我们的研究结果表明,存在一个未被发现的人口较慢(低冲击速度)的弹丸,如人口的对象几乎与地球共轨;年轻的月球陨石坑需要更多的观测研究,以确保这一结论。
2010-05-27 astro-ph.EP
Ejecta Speed with the Projectile Velocity less than 2 km/s
本文从理论上研究了撞击坑形成过程中被撞击靶材料的抛射速度。该模型从热力学第一性原理出发,可以用简单的计算来描述喷射物的速度,从而将复杂的过程考虑在内。模型与观测值的拟合表明,撞击过程中隐含的许多复杂细节可以包含在少数几个参数中。喷出物速度可以独立于撞击器参数来描述。该模型与亚音速和超音速的速度实验相比,在几种情况下显示出一致性。该模型适用于亚音速和超音速碰撞。我们没有将该模型与高超音速撞击(> 5 km/s)进行比较,但是,由于模型推导不依赖于撞击器速度,因此很可能也适用于此类撞击。
2021-07-09 astro-ph.EP
A Giant Crater on 90 Antiope?
在2007-2008年期间,对90 Antiope的两个组成部分进行了相互事件观测。在J2000黄道坐标系中,极点位置被精确到β 0 = 199.5+/-0.5 eg和β 0 = 39.8+/-5 deg,保持组件的物理解决方案不变,同化为两个完美的罗氏椭圆体,并在2005年共同事件季节之后导出(Descamps等人,2007年)。此外,在其中一个组件上引入了一个大规模的地质凹陷,以更好地匹配观测到的光变曲线。这个直径约68公里的巨大地质特征,可以假设为碗状的撞击坑,确实是光变曲线“肩膀”上所见的光度不对称的原因。然后将堆积密度重新计算为1.28+/-0.04 gcm-3,以考虑这种大尺度的非凸性。这个巨大的陨石坑可能是一个100公里大小的原始安提俄珀与另一个忒弥斯家族成员巨大碰撞的后果。这一说法得到了以下事实的支持,即安提俄佩的孔隙率(约50%)足以在这样的撞击中幸存下来而不会被完全摧毁。这一猛烈的冲击将产生足够的角动量,使原安提俄珀分裂成两个等大小的物体。我们计算得出,撞击物的直径必须大于~17公里,撞击速度在1至4公里/秒之间。有了这样一个抛射体,这个事件有50%的可能性发生在忒弥斯家族的时代。
2009-05-05 astro-ph.EP
Physical Characterization of Moon Impactor 2025-010D
The University of Arizona(亚利桑那大学);Project Pluto(项目普鲁托);Planetary Science Institute(行星科学研究所)
本文对2025-010D(猎鹰9号火箭上面级)开展地基表征,确认其关联特定发射任务,揭示其形状、自转周期变化及热控材料特征,预测其撞击月球背面的位置与参数,为近地空间天体识别提供基准。
2026-10-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
Formation of Lunar Basins from Impacts of Leftover Planetesimals
月球是研究太阳系早期演化的重要线索。在月球表面已确认约有50个撞击盆地(撞击坑直径D>300公里),这意味着早期的撞击通量比现在高得多。形成盆地的撞击物被怀疑是从主带(1.8-2.0 au)的内部延伸释放出来的小行星。在这里,我们表明,大多数撞击物,而不是岩石星子留下的0.5-1.5天文单位后,类地行星吸积。剩余的星子撞击产生的盆地数量大大超过了已知的月球盆地数量,这表明前2亿年的撞击在月球表面没有记录。在我们的模型中,Imperial盆地形成(年龄3.92 Gyr;撞击物直径d~100 km)的概率为15-35%。Imperial必须形成异常晚,只有两个较小的盆地(Orientale和Schrodinger)形成之后。该模型预测了2.5-3.5 Gyr ago(Ga)对地球的20 d>10 km的影响,这与晚太古代已知的小球床的数量相当。
2022-11-18 astro-ph.EP
An analytical model of crater count equilibrium
当新撞击坑的形成速度与旧撞击坑的消失速度相同时,撞击坑数量就会达到平衡,这样可观测到的撞击总数就保持不变。尽管为理解这一过程作出了大量努力,但仍有许多问题未解决。在这里,我们提出了一个分析模型,描述了一个严重的陨石坑表面达到一个国家的陨石坑计数平衡。该模型阐述了有助于陨石坑数量平衡的三个物理过程:饼干切割(简单的几何重叠)、喷出物覆盖和喷砂(扩散侵蚀)。这三个过程是使用一个退化参数,描述了一个新的陨石坑擦除旧陨石坑的效率建模。我们新开发的模型的灵活性,使我们能够代表的过程,陨石坑计数平衡问题的基础。结果表明,当生产函数的斜率比平衡态的斜率陡时,平衡斜率的幂律与生产函数的斜率无关。我们将我们的模型应用于Sinus Medii地区和阿波罗15号在月球上的着陆点的陨石坑条件,并证明可以根据这些地区的经验结果成功地确定一致的退化参数化。这个模型的进一步发展将使我们能够更好地了解由于撞击轰击的无空气物体的表面演变。
2017-01-02 astro-ph.EP
Automated crater detection on Mars using deep learning
撞击坑编目是研究太阳系行星体地质历史的一个重要工具,包括确定表面特征的年代和绘制表面过程的地质图。几十年来,撞击坑目录是通过各种方法制作的,包括使用可见光或近红外图像和数字地形模型。我提出了一个自动化系统的陨石坑检测和编目使用的数字地形模型(DTM)的火星-在算法陨石坑首先确定为环或磁盘上的DTM图像的样本使用卷积神经网络与UNET架构,并确定使用圆匹配算法的功能的位置和大小。我描述了火山口检测算法(CDA),并比较其性能相对于现有的火山口数据集。我进一步研究了CDA遗漏的陨石坑以及算法发现的潜在新陨石坑。我表明,CDA可以找到四分之三的火星DTM中可分辨的陨石坑,与现有数据库相比,陨石坑直径的中位数差异为5-10%。该CDA的一个版本已被用于处理来自月球和水星的DTM数据。完整CDA的源代码可以在https://github.com/silburt/DeepMoon上获得,使用此CDA生成的火星陨石坑数据集可以在https://doi.org/10.5683/SP2/MDKPC8上获得。
2019-04-16 astro-ph.EP
Three-dimensional SPH simulations of the Caloris basin-forming impact: basin scaling, the gravity anomaly, and antipodal effects
University of Zurich(苏黎世大学);University of Bern(伯尔尼大学)
通过pkdgrav3代码开展三维SPH模拟,明确卡路里盆地的形成条件、正重力异常的地幔抬升起源及对跖地形的形成机制,揭示喷出物汇聚的关键作用。
2026-08-28 astro-ph.EP
Large Impact Features on Ganymede and Callisto as Revealed by Geological Mapping and Morphometry
通过地质填图和形态测量分析Ganymede和Callisto上19个大型撞击特征,揭示其形态随尺寸和年龄的转变机制,发现撞击体大小、撞击时间和温度梯度共同决定形态特征,为冰壳结构与撞击演化提供依据。
2024-03-20 astro-ph.EP