Constraints on the Source of Lunar Cataclysm Impactors
大约3.8 Gyr前在月球上形成了多个撞击盆地,这被称为月球灾难或后期重轰炸。目前,许多研究人员将月球灾难解释为主要由主带小行星因延迟的行星迁移而不稳定造成的撞击峰值。我们发现,月球高地上的形态新鲜(1级)陨石坑主要是在灾难的短暂尾巴形成的,因为它们的绝对陨石坑数量密度类似于东方盆地和喷出物毯。1类陨石坑和大灾变之间的联系是由它们的大小频率分布的相似性,地层确定的英武纪陨石坑。因此,大多数比英格拉姆盆地年轻的月球陨石坑(包括1级陨石坑)记录了月球灾变撞击物的大小频率分布。这种分布比主带小行星的分布陡峭得多。我们认为,在大灾变发生时轰击月球的抛射体不可能是纯粹由引力方式弹射出来的主带小行星。
2009-12-10 astro-ph.EP
Re-examining the main asteroid belt as the primary source of ancient lunar craters
有人假设,在古老的月球高地上形成大部分可观测到的陨石坑的撞击物来自主小行星带,其大小-频率分布保持不变。该假设的一个更有限的版本,被称为E带假设,假设主小行星带的不稳定连续内部延伸产生了仅限于比Nectaris盆地更年轻的陨石坑的撞击。我们调查这些假设与蒙特卡罗代码称为陨石坑地形演化模型(CTEM)。我们发现,要使观测到的月球高地陨石坑的数量与Dc~100 km相匹配,需要撞击Di> 10 km的小行星的总数不少于4x10 - 6 km-2。然而,这一所需的撞击物质量只有不到1%的机会产生一个比约1200公里的Imperial盆地更大的盆地;相反,这些模拟可能会产生比月球上观察到的更大的盆地。用主小行星带SFD重现月球高地陨石坑记录的困难是因为主带中产生这些比小行星大的"巨型陨石坑"的天体相对丰富。我们还发现,主要的小行星带SFD有64公里的陨石坑,而不是产生一个陨石坑大于Imperial,所需的E带假说。<16% chance of producing Nectarian densities of Dc>这些结果表明,月球高地不太可能被其大小-频率分布类似于目前观测到的主要小行星带的人口轰炸。我们认为,撞击月球高地的陨石坑的人口有一个有点类似的大小-频率分布的现代主要小行星带,但有一个较小的比例的对象能够产生兆巴辛相比,对象能够产生约100公里的陨石坑。
2014-08-22 astro-ph.EP
Low crater frequencies and low model ages in lunar maria: Recent endogenic activity or degradation effects?
最近,一些研究已经确定,使用标准遥感技术的小型月球地质结构的年龄小于100 Ma。在这里,我们提出了新的陨石坑大小频率分布(CSFD)和模型年龄使用陨石坑D> 10米的5个小目标单元:1不规则的海补丁(IMP)在海Nubium和4个地区位于月球皱纹脊在海Humorum。为了进行比较,我们还确定了在最近的一项静海研究中发现的另一种IMP的日期(Braden等人,2014年)。绝对模型年龄推导对应于46 $\pm$ 5 Ma和22 $\pm$ 1 Ma的Nubium和Sosigenes IMP。我们发现,IMP和附近的控制母马地区类似的生产累积对数SFD斜率为-3。相比之下,Hare Humorum的控制母马区域表现出较浅的平衡斜率,从-1.83到-2。四分之三的褶皱脊似乎处于平衡状态,但陨石坑的寿命低于相应的月海。一个褶皱脊上的低火山口频率导致8.6 $\pm$ 1 Ma的年龄。该研究区域包含80%的新陨石坑,这表明陨石坑人口仍在生产,表明最近的表面重塑事件。
2018-01-08 astro-ph.EP
MIDAS: Software for the detection and analysis of lunar impact flashes
自2009年以来,我们正在开展一个项目,以确定流星体撞击月球表面产生的闪光。为此,我们使用小型望远镜和高灵敏度CCD摄像机。为了自动识别这些事件,开发和测试了一个称为MIDAS的软件包。该软件包还可以对这些闪光进行光度分析,并估计发光效率的值。此外,我们在MIDAS中采用了一种新的方法来确定流星体的可能来源(已知流星体流或零星背景)。本文分析了该程序的主要特点,并给出了一些月球撞击事件的例子。
2015-03-24 astro-ph.EP
Lunar polar craters -- icy, rough or just sloping?
圆偏振比(CPR)马赛克从微型合成孔径雷达的月船一号和微型RF的LRO被用来研究月球北极附近的陨石坑。探测器的观察方向强烈地影响着陨石坑CPR地图的外观。纠正马赛克以解释视差也显着改变了火山口内部的CPR地图。结果表明,在未经纠正的地图中的陨石坑内部的CPR偏置到更大的值比陨石坑外部,因为视差和入射角的影响相结合。利用LOLA数字高程图(DEM),研究了入射角对CPR的影响。对于新的陨石坑,CPR~0.7,仅对入射角或陨石坑内部或外部的位置有较弱的依赖性,与块状表面粗糙度的二面角散射一致。对于异常的陨石坑,CPR内部的陨石坑增加与入射角和距离陨石坑中心。中央陨石坑的CPR与陨石坑外部的CPR相似。CPR似乎与陨石坑内的温度无关。此外,异常极地陨石坑的直径与深度比低于典型的极地陨石坑。这些结果强烈表明,异常极地陨石坑中的高CPR值并没有提供大量水冰的证据。相反,异常陨石坑是中等年龄,并保持足够陡峭的墙壁,深风化层不覆盖所有粗糙的表面。
2014-08-25 astro-ph.EP
Lunar ejecta as the missing piece to resolve the lunar cratering asymmetry
State Key Laboratory of Lunar and Planetary Sciences, Macau University of Science and Technology(澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics in Ministry of Education, Nanjing University(南京大学现代天文学与天体物理教育部重点实验室)
研究通过数值模拟发现,约25%的逃逸喷射物在3百万年内会再次撞击地球-月球系统,其中约1.2%撞击月球,导致极端的前后不对称比值为5.9,表明月球喷射物可能是解释月球撞击不对称性的关键因素。
2026-05-11 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 effect of craters on the lunar neutron flux
利用月球探测器中子谱仪的数据,测量了遥感中子计数率随撞击坑中心距离的变化。计数率在许多陨石坑上叠加,在陨石坑中心达到峰值,在陨石坑边缘附近有一个最小值,在更大的距离上,它增加到一个平均值,比在陨石坑上观察到的平均计数率低1%。一个简单的模型,根据分析地形配置文件的堆叠陨石坑拟合数据从月球轨道器激光高度计(LOLA)。地形加上中子从表面的光束的影响在很大程度上再现了所观察到的计数率分布。然而,一个更好地拟合观测的模型可以通过包括额外的自由度来找到,相对于未扰动表面,将陨石坑区域的中子发射率增加约0.35%。目前还不清楚是什么原因造成了这种影响,但可能与陨石坑附近的表面更加粗糙有关。在中子计数率的陨石坑相关的信号的幅度是小的,但不太小,需要考虑时,推断水当量氢(WEH)的重量百分比在极性永久阴影区(PSR)。如果陨石坑范围内的计数率过剩集中在一个小得多的PSR中,那么它可能会导致一个显着偏差的WEH重量百分比推断。例如,它可能会将月球南极Cabeus陨石坑的WEH从~1%增加到~ 4%。
2015-08-17 astro-ph.EP
On ore-bearing asteroid remnants in lunar craters
本研究修改概率模型估算月球陨石坑中含矿小行星残骸数量,发现其远超近地小行星,表明月球采矿更具经济优势。
2025-08-05 astro-ph.EP
Number of near-Earth objects and formation of lunar craters over the last billion years
我们比较了直径大于15公里、年龄小于1.1 Ga的月球陨石坑的数量,以及如果当时近地天体及其轨道要素的数量接近相应的当前值,那么1.1 Ga可能形成的陨石坑数量的估计值。对整个月球表面以及月球近侧的Oceanus Procellarum和maria区域的陨石坑进行了比较。在这些估计中,我们使用了近地天体与月球碰撞概率的值以及撞击坑直径对撞击物大小的依赖性。根据不同作者的估计,月海区域直径D>15公里的哥白尼环形山的数量密度至少是月球表面其余部分的两倍。我们的估计与近300 Ma以来可能发生的大型主带小行星灾难性碎裂之后近地天体数量的增长并不矛盾;但是,这些估计并不能证明这种增长。特别是,它们与Mazrouei等人(2019年)的推断并不冲突,即290 Ma前近地小行星与月球碰撞的频率增加了2.6倍。如果一个越地天体(ECO)在一年内与地球发生碰撞的概率等于10^-8,我们对撞击坑数量的估计与模型一致,根据模型,如果Losiak等人(2015)的数据为D 30 km,则整个月球表面15 km哥白尼撞击坑的数量密度与月海区域的数量密度相同<30 km were as complete as those for D>。根据ECOs与地球的碰撞概率以及该模型,撞击坑形成率在最近的1.1 Ga中可能是恒定的。
2020-10-31 astro-ph.EP
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
The Physical State of Lunar Soil in the Permanently Shadowed Craters of the Moon
通过实验研究月球永久阴影坑月壤的物理状态,发现其因缺乏热循环而压实程度较低,且压实度随土壤深度变化,为相关工程设计与能量预算提供依据。
2023-05-31 astro-ph.EP cond-mat.soft
Effect of impact velocity and acoustic fluidization on the simple-to-complex transition of lunar craters
我们使用数值模拟来研究撞击速度和声学流化在简单到复杂的过渡状态下对月球陨石坑的综合影响。为了研究问题的全部范围,我们采用了两种广泛采用的块模型的声流化缩放假设(缩放块大小的冲击器大小和缩放耦合参数),并比较了它们的结果。撞击器的大小和速度各不相同,因此大/慢和小/快撞击器将在一系列模拟中产生直径相同的陨石坑,直径从10公里到26公里不等,跨越月球上简单到复杂的陨石坑过渡。我们的研究表明,从简单到复杂的结构的转变是非常敏感的选择的时间衰减和粘度常数的块模型的声波流态化。此外,撞击物大小和速度的组合在简单到复杂大小范围内的陨石坑形态中发挥的作用比以前认为的更大。我们建议,按撞击器大小缩放块的大小是一个合适的选择,用于模拟行星表面上的简单到复杂的陨石坑,包括变化和恒定的撞击速度,因为建模结果与观察到的月球陨石坑的形态更一致。这种比例表明,如果考虑到更高的撞击速度,简单到复杂的转变发生在更大的陨石坑尺寸上,并且与水星上比火星上更大的陨石坑尺寸发生简单到复杂的转变的观察结果一致。
2017-04-13 astro-ph.EP
Lunar impact flashes from Geminids, analysis of luminous efficiencies and the flux of large meteoroids on Earth
我们分析了我们的团队在2007年,2011年,2013年和2014年12月运行期间记录的月球撞击闪光。在V波段共识别出12个震级在7.1到9.3之间的撞击闪光。其中,9个事件可以与双子座流联系起来。利用这些观测结果,估算了双子座流星流撞击物的动能与闪光中发射的光能的比值。通过利用地球上已知的双子座流星体通量,我们发现这个比率平均为2.1 × 10 $^{-3}$。我们比较这个发光效率与其他估计在过去获得的其他流星体流,也比较它与其他估计,我们在这里提出的第一次利用陨石坑直径测量。我们认为,发光效率必须向下修正,而不是向上修正,至少对于零星的影响。这意味着迄今为止通过月球撞击闪光监测技术得出的地球上公斤级和更大的天体流入量增加。
2015-11-23 astro-ph.EP
Nonextensive Statistical Analysis of Meteor Showers and Lunar Flashes
流星星等的分布通常被认为是幂律分布。然而,这种关系是不能模拟整个数据集,参数被认为是依赖于震级间隔。我们采用源自Tsallis非广延统计力学的统计分布,该统计分布能够对整个量级范围进行建模。我们结合了来自各种来源的流星数据,从望远镜流星到月球撞击物。分析表明,IMO和MORP的震级概率分布相似。IMO目视星等的分布表明,流星雨的$2.4\pm0.5%$可能是望远的($m> 6$)。我们注意到,月球闪光的持续时间的分布遵循幂律,并与流星雨的分布比较表明,观测偏差的发生。IMO的零星流星分布似乎也受到观测因素的影响。
2014-11-16 astro-ph.EP
The CosmoQuest Moon Mappers Community Science Project: The Effect of Incidence Angle on the Lunar Surface Crater Distribution
CosmoQuest虚拟社区科学平台促进了公民科学家进行的天文学研究项目的创建和实施。其中一个名为“月球测绘者”的项目有助于确定制作众包月球表面陨石坑统计数据的可行性。月球陨石坑数量统计是了解月球表面特征形成和演化历史、估计月球表面区域的相对和绝对模型年龄以及通过从月球记录外推建立其他行星表面年表的重要指标。有人提出并表明,太阳入射角对陨石坑的识别有影响,特别是在米级。我们已经使用了高分辨率的图像数据,由月球勘测轨道飞行器的窄角相机的阿波罗15号着陆点在一系列的太阳入射角,并编制了由最低限度的培训成员获得的陨石坑识别目录参与CosmoQuest的月球测绘项目。我们研究了太阳入射角的影响,从大约27.5度到大约83度(扩展了以前的作品中检查的入射角范围),最小陨石坑尺寸为10米,并发现太阳入射角对陨石坑识别过程有显着的影响,正如主题专家在其他研究中所确定的那样。这一分析的结果不仅突出了使用众包数据复制和验证科学分析的能力,而且还表明了进行原创研究的潜力。
2022-01-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
A Motivating Exploration on Lunar Craters and Low-Energy Dynamics in the Earth -- Moon System
众所周知,月球表面的大多数陨石坑是由太阳系的小天体碰撞造成的。主带小行星,由于不同类型的共振,可以接近类地行星,实际上是造成这种现象的主要原因。我们的目标是调查的影响分布在月球表面的低能量动力学可以提供。作为一级近似,我们在圆形限制性三体问题的框架内,利用了与地月系统平衡点L_2周围的中心不变流形相联系的双曲不变流形。以几个能级的过境轨道,我们寻找与月球表面相交的轨道,我们试图定义经度和纬度的到达和月球陨石坑密度之间的关系。然后,考虑双圆限制性四体问题,加入太阳的引力作用.作为进一步的探索,我们假设月球表面的撞击密度是均匀的,寻找这些碰撞轨迹必须来自的地月邻近区域。事实证明,来自高能撞击的低能喷射物也是我们正在考虑的现象的原因。
2010-04-09 astro-ph.EP
Lunar Secondary Craters and Estimated Ejecta Block Sizes Reveal a Scale-dependent Fragmentation Trend
行星撞击事件喷射出大量的表面物质。陨石坑的挖掘过程很难研究,特别是个别喷出物碎片的细节还不清楚。行星测绘中一个相关的、持久的问题是,一个给定的陨石坑是由主要撞击(小行星或彗星)造成的,还是由喷出物碎片造成的次要陨石坑。通过对六个月球次级陨坑区的测绘和统计分析,(包括东方,哥白尼和开普勒),我们提供了三个新的限制这些问题:1)估算次级撞击坑的最大尺寸,作为与月球上的初级撞击坑的距离的函数,2)估算形成这些次级撞击坑的喷出物碎片的尺寸和速度,以及3)估算以逃逸速度喷射的碎片尺寸。通过这种分析,我们证实并扩展了一个可疑的尺度依赖的趋势,喷出物的大小-速度分布。对于较大的初级撞击(与较小的初级撞击相比),随着喷射速度的增加,最大喷射碎片尺寸下降得更急剧。具体来说,我们的特点是最大喷出物的大小与幂律的一个给定的喷射速度,并发现速度指数之间变化约-0.3和-3的范围内的主要陨石坑在这里调查(直径0.83-660公里)。木卫二和木卫三的数据证实了冰表面的类似趋势。这一结果是没有预测的分析理论形成的Grady-Kipp碎片或剥落的影响,并建议进一步的建模调查是必要的,以解释这种规模依赖的效果。
2020-08-23 astro-ph.EP
Water Within a Permanently Shadowed Lunar Crater: Further LCROSS Modeling and Analysis
2009年月球陨坑观测和传感卫星撞击飞行任务利用牧羊人号航天器对撞击产生的碎片羽流进行的分光观测,探测到了水冰的吸收,证实了关于Cabeus陨坑内永久阴影区存在水冰的现有假设。支持这次飞行任务的地面观测能够进一步限制碎片羽流的质量和撞击期间喷射的水冰的浓度。在这项工作中,我们探讨了额外的约束条件,以产生一个羽流模型是一致的地面观测所需的撞击前月球沉积物的初始条件。我们使用一层脏冰与冰浓度随深度增加,一层纯风化层和一层在月球表面以下约6米处的材料来匹配观察到的碎片羽流光曲线,否则在羽流中可以看到,但具有足够高的抗拉强度以抵抗挖掘。在几种可能的材料中,具有足够高的冰浓度的风化层和冰的混合物可能会产生这种行为。在最佳拟合模型中使用的垂直冰密度剖面使我们能够计算出Cabeus陨石坑内水冰的撞击前质量为$5 \pm 3.0 \times 10^{11}$ kg,月球沉积物中水的质量浓度为$8.2 \pm 0.001$ %wt,假设水冰的冰密度为0.8,月球风化层密度为1.5 g cm $^{-3}$,或水的质量浓度为$4.3 \pm 0.01$ %wt,假设月壤密度为3.0这些模型与地面观测相吻合,得出碎片羽流中风化层和水冰的质量与\emph{in situ}测量值一致,模型碎片羽流冰质量为108公斤。
2020-09-10 astro-ph.EP
Asteroid Kamo`oalewa's journey from the lunar Giordano Bruno crater to Earth 1:1 resonance
本研究通过数值模拟证明近地小行星Kamo`oalewa源自月球年轻陨石坑Giordano Bruno,将由中国天问-2任务验证。
2024-05-30 astro-ph.EP
Temperatures of lunar impact flashes: mass and size distribution of small impactors hitting the Moon
过去20年来一直在监测月球撞击闪光,以确定厘米至分米大小的近地天体的质量频率分布。在这项工作中,使用望远镜观测的R和I波段的NELIOTA数据库,冲击闪光温度的推导。发现它们的范围在大约1,300和5,800 K之间。此外,还发现,温度值似乎具有比高斯函数明显更宽的分布,因此难以通过分配平均温度来估计撞击闪光光能量。通过测量闪光温度并假设黑体发射,我们在这里推导出撞击的能量。我们还研究了每个事件的潜在联系,以个人流星体流,这使我们能够分配一个冲击速度,从而约束弹丸质量。撞击物的质量在几克到几百克之间,而它们的大小只有几厘米,其大小频率分布与其他研究相似。
2019-02-03 astro-ph.EP
Rocket Cratering in Simulated Lunar and Martian Environments
本文通过HOOSH、HARMLuS和MATS三项低重力与压实实验,研究火箭羽流在月球、火星环境中的成坑机制,发现低重力显著增大坑体,而压实对颗粒力学影响更强。
2023-06-01 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.flu-dyn
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
Exogenic origin for the volatiles sampled by the Lunar CRater Observation and Sensing Satellite impact
人类重返月球提供了一个前所未有的机会,以确定存储在永久阴影区(PSR)的挥发物的来源,它追溯了月球火山活动的历史,太阳风表面化学,以及通过彗星,小行星和微流星体的影响向地球和月球输送挥发物。到目前为止,由月球陨石坑观测和传感卫星(LCROSS)羽流采样的挥发物的来源仍然没有确定。我们在这里表明,来源不可能是火山放气和成分是最好的解释彗星的影响。排除火山源意味着Cabeus PSR风化层顶部1-3米处的挥发物可能比最近的火山放气事件(约10亿年前; Gya)更年轻。
2022-02-09 astro-ph.EP physics.geo-ph physics.soc-ph
NELIOTA: New results and updated statistics after 6.5 years of lunar impact flashes monitoring
NELIOTA项目公布6.5年月球撞击闪光监测新数据,更新流星体物理参数等统计,推导经验关系估算疑似闪光参数,计算地月撞击速率并评估空间设施撞击风险。
2024-03-28 astro-ph.EP
From Flash to Crater: Morphological and Spectral Analysis of the Brightest Lunar Impact on 11 September 2013 using LRO Data
Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC(安达卢西亚天体物理研究所,西班牙科学委员会)
基于LRO数据分析2013年9月11日月球撞击事件,发现撞击导致的颜色变化及溅射物特征,首次报告撞击引发的颜色变化,并探讨撞击源的可能原因。
2025-12-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
The Lunar Polar Icy Regolith and Possible Moonflows
Science Systems and Application, Inc/GSFC/NASA(科学应用公司/戈达德太空飞行中心/美国国家航空航天局)
该研究基于LCROSS、辉夜号等数据,探讨月球极地冰质月壤,发现极地存在含液态水的可能短期流动“月流”,为月球极地水分布及演化提供新证据。
2026-08-12 astro-ph.EP
The Distribution of Molecular Water in the Lunar South Polar Region based upon 6-micron Spectroscopic Imaging
月球表面水的数量和分布与太阳风和流星体撞击产生的水的输入和生产有关,并通过表面的光破坏和流动性来平衡。使用平流层红外天文台(SOFIA),我们在2022年2月17日UTC拍摄了6.1微米的特征,该特征独特地追踪了分子水,覆盖了-60度纬度以南的1/4月球近侧表面,分辨率为5公里。水特征强度在整个地区变化很大,在+28度经度处更干燥,在-7度经度处更潮湿(约170 ppm),并且朝向极点也有所减少。显着的本地增强被发现,与朝南,高海拔的地形特征。这包括在库尔修斯陨石坑北部的“湿脊”中相对较高的H2O浓度;大多数突出的陨石坑的朝南、朝北的内缘;莫雷图斯陨石坑中央峰的南面;以及永久阴影的极地地区。
2023-02-21 astro-ph.EP
High-Speed Observations of Lunar Impact Flashes
Curtin University(科廷大学);Space Science and Technology Centre, Curtin University(科廷大学空间科学与技术中心);International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University(科廷大学国际射电天文研究中心);University of Western Australia(西澳大学);Department of Physics, University of Western Australia(西澳大学物理系);University of the Virgin Islands(维尔京群岛大学);International Occultation Timing Association (IOTA)(国际掩星计时协会)
利用200-250 FPS高速相机观测月球撞击闪光,解析光变曲线揭示复杂形态,发现初始闪光强度与总能量无统计相关性,表明蒸气羽流与喷射物冷却阶段物理机制可能解耦。
2026-06-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
NELIOTA Lunar Impact Flash Detection and Event Validation
本文介绍ESA资助的NELIOTA项目,利用1.2米望远镜双相机高速测光和专用软件探测月球撞击闪光,并结合航天器轨道星表排除卫星误报。
2019-01-31 astro-ph.EP
Effects of early intense bombardment on megaregolith evolution and on lunar (and planetary) surface samples
太阳系前5亿年的撞击率对了解月球地质历史至关重要,但一直存在争议。被广泛接受的,后阿波罗早期月球撞击坑的范例(约。1975-2014)提出了从吸积(>4.4 Ga)到大约4.0 Ga前的非常低或可忽略的撞击坑,随后是长达1.7亿年的灾难性撞击坑,在此期间,最突出的多环撞击盆地形成于大约3.9 Ga。最近的动力学模型表明,非常早期的强烈的影响率,下降的整个时期,从吸积,直到年龄约3.0 Ga。这些模型去除了盆形成的尖峰。这种转变对陨石演化和今天可以在月球表面收集的岩石样本的性质有重要影响。我们采用Morbidelli等人(2018)早期强烈轰击的“吸积尾”模型,随着时间的推移而下降。我们发现不同的影响,从以前的模型:早期火山口饱和度和过饱和度;岩浆海洋凝固的干扰;深早期megalgolith;和侵蚀破坏最早的多环盆地,他们的影响熔体,和他们的喷出物毯。我们的研究结果解释了观测结果,如早期月球撞击熔体的数量与早期火成岩地壳岩石的数量,高地角砾岩包含的影响熔体年龄为4.35 Ga,没有一个170万年长的峰值在3.9 Ga的月球和小行星陨石之间的影响熔体年龄,以及月球地壳结构的GRAIL观测。
2020-10-27 astro-ph.EP physics.geo-ph
Meteoroid Bombardment of Lunar Poles
虽然月球深坑的底部基本上不受太阳辐射的影响,从而为水冰积累提供了理想的热环境,但高度倾斜轨道上的流星体可以很容易地进入永久阴影区,并通过超高速撞击改变表面特性。在这里,我们认为详细的地形月球两极和流星体的动力学模型来量化流星体的质量通量,能量沉积,和影响喷出物的大量生产率。我们对月球两极$5^\circ$内区域的分析表明,流星体质量通量、能量通量和喷出物产生率的变化都在其中值的$50\%$范围内。我们发现,月球两极很容易通过流星体的影响,包括永久阴影区。我们发现表面坡度和流星体喷出物的生产率之间存在正相关关系,这一发现表明,陡峭的陨石坑壁上的较高撞击园艺率可以促进物质坡移。
2020-03-27 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
A Sawtooth-like Timeline for the First Billion Year of Lunar Bombardment
我们重温了月球撞击的早期演变。我们的工作结合建模(基于合理的抛射源及其动力学衰减率)与月球陨石坑记录,最年轻的月球盆地的放射性年龄,以及月球地壳和地幔中高度亲铁元素的丰度的约束。我们推断,在月球历史的第一个十亿年中,撞击通量的演变并没有呈指数级下降,而且在大约3.9 Gy前也没有突出和“狭窄”的撞击峰值,这与月球灾难场景中通常设想的不同。相反,我们显示月球撞击的时间轴具有锯齿状轮廓,在4.1 Gy前的撞击通量有所上升。在这场较弱的灾难开始时,撞击通量比前一时期高5-10倍。Nectaris盆地应该是最早形成的盆地之一。我们预测撞击率自4.1Gy以前开始缓慢下降,并与经典的陨石坑年代学模型(Neukum和Ivanov(1994))保持相对接近。总的来说,我们预计月球撞击事件占月球形成以来遭受的总撞击的1/4左右。因此,考虑到大约12-14个盆地形成在月球上,我们预计月球上形成的盆地的净数量约为45-50个。根据我们预期的轰炸时间轴,我们得出了一个新的和改进的月球年表,适用于前Nectarian表面单位。根据这一年表,月球上最古老的环形山地形中有很大一部分的年龄为4.38-4.42 Gyr。此外,最大的月球盆地南极艾特肯的年龄超过4.3戈瑞,因此在月球灾难期间并没有产生。
2012-08-22 astro-ph.EP
An Image Simulator of Lunar Far-Side Impact Flashes Captured from the Earth-Moon L2 Point
针对月球背面撞击闪光缺乏系统天基监测的问题,本文开发了模块化Python端到端图像模拟器,建模闪光辐射、月面背景及望远镜和CCD/CMOS观测效应,并经地面观测验证,可支持未来地月L2点任务设计。
2024-12-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
Lunar Cold Trap Contamination by Landing Vehicles
本文扩展月球着陆器羽流模拟工具,量化附近着陆对永久阴影陨石坑冷阱的挥发物气体迁移与污染,并评估增大距离、地形遮蔽及调整着陆策略的缓解作用。
2023-06-07 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.flu-dyn
The Flux of Kilogram-Sized Meteoroids from Lunar Impact Monitoring
流星体撞击月球产生的闪光有助于确定质量低至几十克的撞击物的通量。自2006年以来,美国宇航局马歇尔太空飞行中心的一项例行监测计划记录了300多次撞击。对测光天空期间记录的126个闪光进行了分析,创建了迄今为止最大和最均匀的月球撞击闪光数据集。标准的CCD光度技术应用于视频和光能,动能,和质量估计每个撞击。淋浴协会被确定为大多数的撞击物,并考虑了一系列的发光效率。在月球上,到2.5E-6 kT TNT或1.05E7 J的极限能量的通量为1.03E-7 km-2 hr-1,到30 g的极限质量的通量为6.14E-10 m-2 yr-1。对流星体群的测量和模型进行的比较表明,这一大小范围内的物体的通量略低于(但在误差线以内)来自近地物体和火球群的这一大小的通量(Brown等人,2002年)。月球勘测轨道飞行器在2013年3月17日观测到的一次大型撞击中探测到的陨石坑的大小估计也进行了简要讨论。
2014-04-25 astro-ph.EP
The variability of crater identification among expert and community crater analysts
确定行星表面的撞击坑提供了有关其地质历史的重要信息。大多数研究都依赖于个人分析师,他们绘制和识别陨石坑并解释陨石坑统计数据。然而,很少有工作已经完成,以确定如何计数变化的功能,技术,地形,或研究人员之间。此外,一些新颖的基于互联网的项目要求志愿者几乎没有接受过任何培训来识别陨石坑,目前还不清楚他们的结果与典型的专业研究人员相比如何。为了更好地了解专家之间的差异,并与志愿者进行比较,八名专业研究人员在月球的两个不同区域确定了撞击特征。小陨石坑(直径从10米到500米不等)在月海区域进行了测量,较大的陨石坑(直径100米到几公里)在月球高地和月海进行了测量。志愿者的数据收集的小陨石坑的母马。我们的比较表明,专家之间的协议水平取决于火山口直径,每个直径箱的火山口数量,地形类型,差异高达$\sim\pm45%$。我们还发现文物附近的最小陨石坑直径的研究。这些结果表明,在大多数情况下,必须谨慎使用时,解释陨石坑的大小频率分布和陨石坑$\le10$像素的小变化。由于发现的自然变异性,强调许多人在同一地区识别陨石坑并使用共识结果的项目可能会产生最一致和最可靠的信息。
2014-03-13 astro-ph.EP
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
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
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
NELIOTA: ESA's new NEO lunar impact monitoring project with the 1.2m telescope at the National Observatory of Athens
NELIOTA是欧空局于2015年2月在雅典国家天文台启动的一项新活动,旨在通过月球监测确定小型近地天体的分布和频率。该项目涉及升级雅典国家天文台的1.2米Kryoneri望远镜,采购两台快幅相机,并开发一个软件系统,该系统将控制望远镜和相机,处理图像并自动探测近地天体撞击。NELIOTA将提供一个基于网络的用户界面,其中将报告撞击事件并提供给科学界和公众。这项为期3.5年的活动的目标是设计、开发和实施一个高度自动化的月球监测系统,该系统将进行为期两年的观测活动,以寻找近地物体撞击月球的闪光。撞击事件将得到核实、定性和报告。1.2米的望远镜将能够探测到比目前的小口径月球监测望远镜微弱得多的闪光。因此,预计NELIOTA将探测重量小至几克的近地天体的频率和分布。
2015-10-13 astro-ph.EP
A Machine Learning Based Search for Lunar Anomalies
University of Warwick(华威大学);Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);James Madison University(詹姆斯麦迪逊大学);The SETI Institute(SETI研究所);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Center for Space and Habitability, University of Bern(伯尔尼大学空间与宜居性中心)
本研究测试Beta-VAE模型定位月球表面异常特征的能力,成功恢复两个撞击坑及众多着陆技术资产,为月球异常特征搜索提供了新的方法支持。
2026-08-11 astro-ph.EP cs.LG
Global regolith thermophysical properties of the Moon from the Diviner Lunar Radiometer Experiment
我们使用月球勘测轨道飞行器(LRO)的红外数据占卜者月球辐射计实验全球地图的月球风化层细粉层的热物理特性。热导率从表面的7.4 $\times$ 10 $^{-4}$ W m $^{-1}$ K $^{-1}$变化到$\sim$ 1 m深度的3.4 $\times$ 10 $^{-3}$ W m $^{-1}$ K $^{-1}$,给定表面的密度值为1100 kg m $^{-3}$,到1 m深度的1800 kg m $^{-3}$。平均而言,这些配置文件的标度高度为$\sim$ 7厘米,对应于55 $\pm$ 2 J m $^{-2}$ K $^{-1}$ s $^{-1/2}$在273 K的热惯性,相关的日常活跃的近地表层,$\sim$ 4-7厘米。热导率和热容的温度依赖性导致赤道热惯性的$\sim$ 2 $\times$日变化。在全球范围内,风化层细粉是非常均匀的,这意味着快速均匀化的影响园艺这一层的时间尺度$<$ 1 Gyr。区域和局部尺度的变化显示出$<$ 1 Gyr old的突出撞击特征,包括哥白尼年龄撞击坑内部和喷出物的较高热惯性($>$ 100 J m $^{-2}$ K $^{-1}$ s $^{-1/2}$),以及Bandfield等人(2014年)确定的月球冷点内的较低热惯性($<$ 50 J m $^{-2}$ K $^{-1}$ s $^{-1/2}$)。…
2017-11-02 astro-ph.EP
NELIOTA: Methods, statistics and results for meteoroids impacting the Moon
本文件载有近地物体/流星体撞击月球表面NELIOTA项目头30个月的结果。我们的分析统计有关的效率的运动和参数的弹丸和影响。基于两个波段的同步观测数据,利用月球撞击闪光的参数估计了撞击物的质量、大小和频率分布。这些统计数据可用于空间工程和科学。闪光的光度通量是用孔径测光测量的,它们的视星等是用标准星计算的。假设闪光遵循黑体辐射定律,则可以通过分析得出温度,而射弹的参数则可以通过对射弹速度和撞击发光效率的合理假设来估计。希腊的1.2米Kryoneri望远镜已经观测到79次月球撞击闪光。流星体的质量在0.7克至8公斤之间,其各自的大小在1至20厘米之间,这取决于其假定的密度、撞击速度和发光效率。我们发现观测到的闪烁幅度和流星体的质量之间有很强的相关性。此外,还推导出了每个波段发射能量之间的经验关系,从而可以估计产生低能撞击闪光的流星体的物理参数。与其他正在进行的项目相比,NELIOTA项目迄今为止对月球撞击的探测率最高,极限震级最小。根据对月球的撞击频率分布,我们估计典型质量小于100克、尺寸小于5厘米的零星流星体以约108颗流星体/小时的速度进入地球中层,并以约8颗流星体/小时的速度撞击月球。
2019-11-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
Automated crater shape retrieval using weakly-supervised deep learning
Université de Montréal(蒙特利尔大学);University of Toronto Scarborough(多伦多大学士嘉堡分校);Canadian Institute for Theoretical Astrophysics(加拿大理论天体物理研究所);University of Toronto(多伦多大学);Arizona State University(亚利桑那州立大学)
陨石坑椭圆度的确定是一项复杂而耗时的任务,迄今为止还没有成功的自动化。我们训练一种最先进的计算机视觉算法来识别月球数字高程图中的陨石坑,并检索它们的大小和2D形状。该模型的计算骨干是MaskRCNN,这是一个“实例分割”的通用框架,它可以检测图像中的陨石坑,同时为每个陨石坑生成一个跟踪其外缘的掩模。然后,我们的后处理管道找到与这些掩模最接近的拟合椭圆,使我们能够检索陨石坑椭圆度。我们的模型能够正确识别我们在训练和验证(测试集)期间从网络中隐藏的经度范围内的87%的已知陨石坑,同时预测我们的训练数据中不存在的数千个额外陨石坑。对这些“新”陨石坑的一个子集进行手动验证表明,它们中的大多数是真实的,我们将其作为我们模型在学习识别陨石坑方面的实力的指标,尽管训练数据不完整。由我们的模型预测的陨石坑的大小,椭圆率和深度分布是一致的人类产生的结果。该模型使我们能够进行大规模的搜索,以寻找月球高地和月海之间陨石坑直径和形状分布的差异,我们排除了任何具有高度统计意义的差异。预测的测试集目录和训练的模型可以在这里找到:https://github.com/malidib/Craters_MaskRCNN/。
2020-03-11 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.CV
Mare versus highland lunar impact flash light curve dichotomy
National Observatory of Athens(雅典国家天文台);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);European Space Agency(欧洲空间局);ESA ESOC(欧洲空间局欧洲空间运行中心)
本文通过分析近9年NELIOTA探测到的大量月球撞击闪光(LIF)光变曲线,发现月海和高地区域的LIF光变曲线在衰减行为上存在显著差异,揭示了月球地质结构对撞击坑形成初期过程的影响。
2026-06-09 astro-ph.EP
Cratering of Soil by Impinging Jets of Gas, with Application to Landing Rockets on Planetary Surfaces
在垂直气体射流下挖掘粒状材料涉及几种物理机制。例如,这些发生在火箭降落在月球或火星土壤上的排气羽流下面。已经进行了一系列的实验和模拟,以提供复杂的气体/土壤相互作用的详细视图。阿波罗登月录像和由此产生的地形照片也进行了测量,这些有助于证明相互作用如何外推到月球环境中。重要的是要了解这些过程在一个基本的水平,以支持正在进行的设计更高保真的数值模拟和更大规模的实验。这些都是为了实现未来的月球探测,其中多个硬件资产将被放置在月球上,彼此之间的距离很短。必须准确预测和控制着陆航天器的土壤高速喷雾,以免其侵蚀性地破坏周围的硬件。
2021-04-12 astro-ph.EP cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Analysis of Moon impact flashes detected during the 2012 and 2013 Perseids
我们提出了我们的月球撞击闪光探测活动的英仙座流星雨在2012年和2013年的最大活动期间进行的结果。由于非常不利的几何条件,2012年只探测到英仙座流星体产生的一次闪光,但2013年确认了其中12次。闪光的视觉强度在6.6到9.3之间。据估计,来自这条流的流星体的发光效率为1.8 $\times$ 10 $^{-3}$。根据这一数值,撞击器质量将在1.9至190 g之间。此外,我们提出了一个标准,从统计的角度来看,可能的起源记录在月球表面的冲击闪光。
2015-03-17 astro-ph.EP
Twin Impact Lunar Telescope network: Lunar Impact Flash observations of the 2025 Geminids
University of Leicester(莱斯特大学);Université Côte d’Azur(蔚蓝海岸大学);Observatoire de la Côte d’Azur(蔚蓝海岸天文台);Université Paris Cité(巴黎西岱大学);Institut de Physique du Globe de Paris(巴黎地球物理研究所);LTE, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université de Lille, LNE, CNRS(巴黎天文台 LTE(隶属于巴黎文理研究大学、索邦大学、里尔大学、法国国家计量院和法国国家科学研究中心))
本文介绍了用于持续监测月球撞击闪光(LIFs)的双子撞击月球望远镜网络首站的2025年双子座流星雨观测结果,确认11个LIFs,其星等为+7.5至+10.4,每小时高观测率凸显高ZHR流星体流的重要性,未确认事件或可关联未来月球地震信号。
2026-08-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
Lunar impact flash results and space surveillance activities at Kryoneri Observatory
本文介绍Kryoneri天文台基于NELIOTA项目的月球撞击闪光监测成果,并展示其在NEO观测、卫星跟踪及行星防御与EU/SST服务方面的能力和规划。
2023-03-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
ISRU Implications for Lunar and Martian Plume Effects
实验、分析和模拟表明,一个足够大的火星着陆器的发动机排气羽流将在火星土壤中形成一个深的陨石坑,将喷出物吹到大约1公里的距离,用高动量的岩石撞击损坏着陆器的底部,并可能使着陆器倾斜,因为挖掘的洞在发动机关闭时坍塌成一个广泛的残留陨石坑。正因为如此,我们认为,我们将没有足够的安全裕度,以土地人类在火星上,除非我们机器人稳定土壤,形成原位着陆垫之前的任务。在恶劣的外星球环境中工作将需要大量时间来开发和认证新技术和现场着陆场建设程序。唯一能合理实现这一目标的地方是月球。
2021-04-12 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.flu-dyn