发表机构
Duke University（杜克大学）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。AI 中文总结
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。
AI 中文摘要
先前的研究表明，小行星撞击地球的模拟速率与观测速率之间存在不匹配，这对行星防御构成了一个重要问题。将这一分析扩展到其他行星，为研究小天体种群和撞击体模型提供了新的机会。我们提出了一个统一的模拟框架，用于估算八大行星和月球上固有$D\gtrsim10$米撞击体的速率。我们构建了近地天体（NEOs）、主带小行星（MBAs）、木星族彗星（JFCs）、半人马小行星和散射海王星外天体（TNOs）的尺寸校准源种群，并通过300年的N体模拟进行传播。为避免依赖黑箱式的碰撞标志，我们通过两种互补方式识别近距离接触并估算撞击率：基于天体级最小距离计算的直接已实现撞击体计数，以及基于种群级碰撞参数统计的碰撞期望。我们预测在300年内，金星上将有$6.0^{+3.8}_{-2.7}$个撞击体（全部为NEOs），地球上有$10.0^{+11.3}_{-4.9}$个（NEOs和JFCs），木星上约有$2981^{+481}_{-469}$个（主要为MBAs和JFCs），土星上有$1228^{+2759}_{-1017}$个（主要为半人马小行星），其余行星上则没有，其1σ上限范围从$<1.8$（内行星）到$<1\times10^{8}$（外行星；约束较弱）。木星独特地同时接收快速非束缚撞击体（$>50\\, \mathrm{km\\,s^{-1}}$）和较慢的束缚撞击体，后者速度低至约$20\\,\mathrm{km\\,s^{-1}}$。在配套论文中，我们将我们的预测与观测进行比较，并检验这一差距是否延伸至整个太阳系，以及当前望远镜是否能观测到这些碰撞。
英文摘要
Previous studies have shown a mismatch between the simulated rate of asteroids impacting the Earth and the observed rate, posing an important problem for planetary defense. Extending this analysis to other planets offers a new opportunity to examine minor body populations and impactor models. We present a unified simulation framework that estimates intrinsic $D\gtrsim10$~m impactor rates on the eight planets and the Moon. We construct size-calibrated source populations of Near Earth Objects (NEOs), Main Belt Asteroids (MBAs), Jupiter-family comets (JFCs), Centaurs, and scattering trans-Neptunian objects (TNOs), and propagate them with a 300-year $N$-body simulation. To avoid relying on black-box-like collision flags, we identify close encounters and estimate impact rates in two complementary ways: a direct count of realized impactors from object-level minimum-distance calculation and a collision expectation based on population-level impact parameter statistics. We predict over 300 years there will be $6.0^{+3.8}_{-2.7}$ impactors on Venus (all NEOs), $10.0^{+11.3}_{-4.9}$ on Earth (NEOs and JFCs), $\sim$$2981^{+481}_{-469}$ on Jupiter (mainly MBAs and JFCs), $1228^{+2759}_{-1017}$ on Saturn (mainly Centaurs), and none on the remaining planets with the $1σ$ upper limits spanning $<1.8$ (inner planets) to $<1\times10^{8}$ (outer planets; weak constraint). Jupiter uniquely receives both fast unbound impactors ($>50\, \mathrm{km\,s^{-1}}$) and slower bound ones reaching down to $\sim$$20\,\mathrm{km\,s^{-1}}$. In a companion paper, we compare our predictions with observations and test whether the gap extends across the Solar System and whether current telescopes can observe these collisions.
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