杜伦大学 静态图像横截面显示了一个巨大行星撞击的3D模拟的撞击(插图)和后果(主图),该模拟使用了1亿个粒子,根据它们的内能和温度进行着色
学分:杜伦大学雅各布·凯格尔瑞斯博士 根据新的研究,主宰行星形成后期的巨大撞击对年轻行星及其大气层有着广泛的影响
由英国杜伦大学领导、格拉斯哥大学参与的研究,已经开发出一种基于三维超级计算机模拟揭示行星碰撞期间大气损失规模的方法
模拟显示了类似地球的行星在早期太阳系中是如何演变的,取决于它们是如何被其他物体撞击的
科姆超级计算机是迪拉克高性能计算设施的一部分,由STFC科学技术设施委员会资助,研究人员使用该计算机对类地行星上不同的巨大撞击进行了100多次详细模拟,每次都改变撞击的速度和角度
他们发现放牧冲击——就像被认为形成了我们的月球一样——导致的大气损失比直接撞击要少得多
迎面碰撞和更高的速度导致了更大的侵蚀,有时会完全抹去大气层和一些地幔,即位于行星外壳下的一层
这些发现对这些巨大撞击期间发生的事情提供了更深入的了解,科学家们知道这些撞击是太阳系内外行星演化中常见且重要的事件
使用1亿个粒子对迎面/快速巨型撞击进行3D模拟的早期阶段的横截面动画,这些粒子根据其材料或内能(类似于其温度)进行着色
学分:杜伦大学雅各布·凯格尔瑞斯博士 该发现发表在《天体物理学杂志》上
我们的月亮被认为是在大约4
50亿年前,早期的地球与一个可能有火星那么大的巨型撞击物相撞
不知道地球早期的大气有多少能够在这次猛烈的撞击事件中幸存下来,也不知道在不同的碰撞场景中会发生什么变化
就地球而言,这颗行星在这次碰撞中相对幸运——只是损失了10%到50%的大气层,这取决于具体情况
主要作者Dr
杜伦大学计算宇宙学研究所的雅各布·凯格尔瑞斯(Jacob Kegerreis)说:“我们知道行星碰撞会对行星的大气层产生巨大的影响,但这是我们第一次能够详细研究这些暴力事件的广泛种类
“尽管不同的撞击角度和撞击速度会产生非常不同的后果,但我们已经找到了一种简单的方法来预测大气层会损失多少
使用1亿个粒子对放牧/缓慢巨型撞击进行3D模拟的早期阶段的横截面动画,这些粒子根据其材料或内部能量进行着色,类似于它们的温度
学分:杜伦大学雅各布·凯格尔瑞斯博士 “这为能够预测任何巨大撞击造成的大气侵蚀奠定了基础,这将为整个行星形成模型提供信息
这反过来将有助于我们理解地球作为可居住行星的历史以及围绕其他恒星的系外行星的演化
" 研究人员现在正在进行数百次模拟,以测试碰撞物体的不同质量和成分可能产生的影响
合著者Dr
达勒姆大学计算宇宙学研究所的文森特·埃克说:“目前看来,一颗行星因这些碰撞而损失的大气量取决于它们遭受的撞击类型的幸运或不幸程度
" 合著者Dr
格拉斯哥大学的路易斯·特奥多罗说:“我们的研究表明,不同的撞击是如何通过各种机制从很小的地方喷射到整个大气层的。”
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