物理科技生物学-PHYICA

主带小行星波西卡可能是一佐佐木门槛颗从未完全形成的行星的残余

天文学与空间 2022-02-25 00:01:17

作者南希·安布罗西亚诺,洛斯阿拉莫斯国家实验室 艺术家对小行星波西卡的构想,其组成被认为是一个穿过太空的多孔金属体,这要归功于其最大陨石坑的计算机建模

学分:彼得·鲁宾和亚利桑那州立大学 对最大的主带小行星“波西卡”撞击的新的二维和三维计算机模型表明,它可能是金属的,成分是多孔的,有点像飞行的宇宙碎石堆

了解这一点对于美国宇航局即将于2022年发射的小行星任务“波西卡:金属世界之旅”至关重要

“这次任务将是第一次访问金属小行星,我们科学界在发射前对普赛克了解得越多,任务就越有可能拥有最合适的工具来检查普赛克和收集数据,”温迪·克说

考德威尔,洛斯阿拉莫斯国家实验室奇克·凯勒博士后研究员,最近发表在《伊卡洛斯》杂志上的一篇论文的主要作者

“普赛克是一个有趣的研究对象,因为它很可能是在吸积阶段被破坏的行星核心的残余,如果它确实主要是金属的,我们可以从普赛克那里了解到很多关于行星形成的知识

" 她指出,在波西卡上模拟撞击结构有助于我们理解金属物体,以及大型金属物体上的撞击过程与岩石和冰体上的有何不同

该团队提供了普赛克最大撞击坑形成的第一个三维模型,这是第一个使用撞击坑模型来告知小行星组成的工作

二维和三维模型显示了一个倾斜的撞击角度,在这个角度下,一个进入的物体会撞击小行星的表面,考虑到可能涉及的材料,以一种非常具体和可预测的方式使波西卡变形

金属的变形不同于其他常见的小行星材料,如硅酸盐,撞击到与普赛克成分相似的目标会产生与普赛克上观察到的相似的陨石坑

模拟小行星上的撞击坑

信用:洛斯阿拉莫斯国家实验室 一个使用团队模拟输出的动画视频显示了一个理论上的撞击场景,这个场景可能会导致波西卡最大的弹坑

模拟显示了一些物质在撞击后是如何被喷射到太空中的,并揭示了弹坑的修正阶段,在这个阶段,撞击区域显示了由此产生的受损物质

“我们通过修正阶段模拟撞击的能力对于理解金属物体上的陨石坑是如何形成的至关重要,”考德威尔说

“在陨石坑形成的早期阶段,目标物质的行为就像流体一样

然而,在改性阶段,目标材料的强度对未被喷射的材料如何“沉淀”到弹坑中起着关键作用

" 研究人员的结果证实了基于观察测量技术对波西卡成分的估计

特别感兴趣的是提供最佳匹配的材料,蒙乃尔

蒙乃尔是一种基于加拿大萨德伯里陨石坑矿石的合金

矿石被认为来自形成陨石坑的撞击器,这意味着矿石本身可能来自外星

使用蒙乃尔合金的成功建模表明,普赛克的材料成分在冲击条件下的表现与外星金属相似

这项工作中使用的建模工具,运行在洛斯阿拉莫斯超级计算机上,是FLAG hydrocode,以前被证明是模拟撞击坑的有效工具,也是模拟普赛克陨石坑形成的理想选择

考德威尔说,根据可能的撞击速度、局部重力和体积密度估计,普赛克最大陨石坑的形成很可能是由强度而不是重力主导的

“利用实验室的资源,我们能取得的成就令人难以置信,”考德威尔指出

“我们的超级计算机是世界上最强大的计算机之一,对于像小行星撞击这样的大问题,我们确实依靠我们的数字建模工具来补充观测数据

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