神户大学 撞击前表面数字高程模型和撞击后表面数字高程模型在SCI撞击点周围的差异
色标表示表面形态的高度,单位为米,虚线半圆表示SCI陨石坑边缘
学分:JAXA神户大学、东京大学、高知大学、立教大学、千叶理工学院、明治大学、AIST爱知大学
荒川正彦教授(日本神户大学科学研究生院)和隼鸟2号任务的成员发现了200多块大小从30厘米到6米不等的巨石,这些巨石要么是新出现的,要么是2019年4月5日日本宇宙飞船隼鸟2号的小型运载撞击器(SCI)制造的人工撞击坑造成的
一些巨石甚至在离火山口中心40米远的地方也被扰动
研究人员还发现,地震震动区从陨石坑中心延伸约30米,在地震震动区,地表巨砾因撞击而震动并移动了几厘米
隼鸟2号在SCI陨石坑(TD2)的北端回收了一个表面样本,该地点喷出物沉积物的厚度估计在1
0mm至1
8厘米使用数字高程图
除了在未来的行星任务中的人工撞击,如美国宇航局的双小行星重定向测试(DART),这些关于真实小行星表面重修过程的发现可以用作小天体撞击数值模拟的基准
研究结果将在10月30日举行的第52届美国天文学会行星科学分会题为“小行星:贝努鸟和琉古2”的会议上公布
用约13厘米的SCI射弹撞击琉球的目的是回收地下物质的样品
此外,这为研究表面更新过程(表面重修)提供了一个很好的机会,该过程是由一颗表面重力为地球重力的10-5倍的小行星上发生的撞击造成的
SCI成功形成了一个撞击坑,定义为直径为14的SCI陨石坑
5m(荒川等人
,2020),在TD2 (10
北纬04度,300度
60 E)
人们发现,陨石坑中心的同心区域半径是陨石坑半径的四倍,也受到了SCI撞击的干扰,导致巨石移动
研究人员随后比较了人工撞击前后的表面图像,以研究与陨石坑相关的表面重建过程,如地震震动和喷出物沉积
为了做到这一点,他们使用数字高程图构建了SCI陨石坑边缘轮廓,该数字高程图由撞击前的数字高程图减去撞击后的数字高程图组成
平均轮辋轮廓由经验方程h = hre XP[-(r/Rrim-1)/λ轮辋]近似,hr和Rrim的拟合参数为0
475米和0
分别为245米
根据这一剖面,计算了SCI环形山的喷出物覆盖层厚度,发现它比自然环形山的常规结果以及根据环形山形成理论计算的结果薄
然而,这种差异通过解释撞击后图像上出现的巨砾的影响得到了解决,因为从陨石撞击形成的陨石坑边缘轮廓可能无法探测到这些新的巨砾
根据这个陨石坑边缘的轮廓,TD2处喷出沉积物的厚度估计在1
0mm至1
8厘米
叠加在撞击后图像上的SCI弹坑周围区域的互相关系数图
互相关系数由地图上的颜色梯度来描述
数字和箭头表示显示低互相关系数的四个投影
学分:JAXA神户大学、东京大学、高知大学、立教大学、千叶理工学院、明治大学、AIST爱知大学
撞击后图像中的48块巨石可以追溯到撞击前图像中的初始位置,人们发现这些1米大小的巨石被喷射到陨石坑外几米处
根据它们的运动机制,它们被分为以下四组:1
挖掘流量,2
被落下的喷出物推动,3
冈本巨砾轻微移动导致的表面变形,以及4
SCI撞击本身引起的地震震动
在所有的组中,这些巨石的运动矢量似乎是从陨石坑中心放射出来的
只有在撞击后的图像中,才发现了169颗直径从30厘米到3米不等的新巨石,它们分布在距离陨石坑中心约40米的地方
在距离陨石坑中心9-45米的每一个1米的径向宽度上,研究了新巨石数量的直方图,在17米的距离上发现了最大数量的巨石
超过17m后,巨砾的数量随着离陨石坑中心距离的增加而减少
SCI环形山周围运动矢量的分布
箭头表示由于撞击,每块巨石从初始位置开始的运动
每种颜色显示移动的距离如下:紫色表示0-1厘米,蓝色表示1-3厘米,绿色表示3-10厘米,橙色表示10-30厘米,红色表示30-100厘米
学分:JAXA神户大学、东京大学、高知大学、立教大学、千叶理工学院、明治大学、AIST爱知大学 为了进一步研究这一点,对撞击前后的图像进行了相关系数评估
发现SCI陨石坑外的低互相关系数区域具有不对称结构,这与撞击点周围喷出物沉积的区域非常相似(荒川等人
, 2020)
基于模板匹配法采用相关系数评价,互相关系数大于0的漂石位移
8个是以约1 cm的分辨率导出的
这表明这些位移可能是由地震震动引起的
巨石在靠近SCI陨石坑的区域移动了超过3厘米
这种扰动跨越了距离撞击点15米的区域,运动矢量从弹坑中心向外辐射
偏离中心10厘米的扰动区域仍然存在于距离中心15米以上的区域,但是它们表现为几米大小的斑块,并且是随机分布的
此外,这些运动矢量在遥远区域的方向几乎是随机的,没有明确的证据表明从陨石坑中心的径向方向
在15米距离内检测到大于3厘米的位移,概率大于50%,在15米和30米之间,概率约为10%
因此,荒川等人
根据马祖等人的建议
(2020)的实验结果表明,地震震动导致该地区的大部分巨石以最大加速度移动,该加速度是琉球地表重力的7倍
此外,他们还发现撞击在大约10%的区域内以最大加速度移动了7至10个巨石
希望这些结果将为未来的小天体碰撞数值模拟以及涉及人工撞击的行星飞行任务提供信息
来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!