月の多重衝突起源

月の多重衝突起源

単一の巨大な衝撃による月の起源の仮説はいくつかを説明できる
地球 - 月システムの諸相しかし、巨人を和解させることは困難です
角運動量の制約に違反することなく、地球と月の組成の類似性を持つ衝撃モデル。さらに成功した巨人
インパクトシナリオは、非常に具体的な条件を必要とします。
発生する可能性ここで我々は提案する数値シミュレーションを提示する
月が代わりに様々なものの連続の産物であるかもしれないこと
小さな衝突このシナリオでは、衝突が発生するたびにデブリディスクが形成されます。
原始地球はそれから月面を形成するために降着する。ムーンレットがきれいに
外側に進むと、合体して月を形成することがあります。そのサブ月が見つかりました
月の小惑星は原始地球に予想される影響の一般的な結果です
初期の太陽系と惑星の回転は衝撃角運動量ドレインによって制限されることがわかりました。効率的な合併を仮定して、我々はそれを結論します
ムーンレットの場合、多重衝撃シナリオが
現在の性質をもつ地球 - 月系
月の起源は謎のままです。月の形成に関する主要な理論
火星サイズの微惑星が後期の降着地球に影響を与えるというシナリオを提案しています。放出された物質は地球を周回する円盤を作り、それは後で重力で降り注ぐ
一つの月に衝撃シミュレーションは発射体が70％以上を寄与することを発見した。ディスクの質量に合わせる[1]。この歪んだ質量寄与は、より広く認識されている問題です。
同位体の高精度測定は月と地球が同位体であることを示します酸素と同様（17O /16Oと18O /16O、12±3 ppm以内[2]、チタン（50Ti /47Ti以内
±4ppm [3]と後加工前のベニアタングステン（182W / 184W [4]）。高温の原始惑星大気との同位体平衡は酸素には有効であるが類似性を説明するには不十分
チタンのようなより耐火性の元素では[5、3]。

原始地球からより多くのディスク材料を引き出すことは、以下のようなインパクトシナリオで起こります。
現在の値を超えて増加した角運動量[6、7]。
軌道共鳴または関連するリミットサイクル[8]惑星付着の研究[9、10]
非常に早い時期を想定しない限り、同じサイズのインパクターは極めてまれであることを示しています。
これは最近の月の形成時期の見積もりと矛盾する[11]。の
予想される影響には、月から火星規模の影響があり、提案された具体的な
高速回転する地球のシナリオ[7]、しかし予測された速度と衝撃のパラメータ
位相空間は、好ましい範囲よりもはるかに広い（高速および低角度インパクタ）。別の方法として、地球インパクターがありそうであると主張するためにN体シミュレーションが使用されてきた。
他の物体と比較して、地球と組成的に類似している[12]。
本稿では、月の形成に対する多重影響仮説を考察します[13、14]。に
このシナリオでは、原始地球は中型から大型までの一連の衝突を経験します。
体（0.01-0.1M）（図1-a、d）。衝撃によって生成されたディスクから小さな衛星が形成されます
（1-b、e）そして潮汐の相互作用によって制御されて、最初は速く、そして遅くなる
体が原始地球から離れるにつれて（1-c）。移行が遅くなると、
互いの丘の半径に入り、最終的には最終的な月を形成するために合体する衛星[15]
（１ − ｆ）。このように、月はさまざまな複数の影響の結果として形成されます。
より正確に調整された単一のインパクトとは対照的に。小さいものを使った同様のシナリオ
（0.001 - 0.01M +）、高速、後期着陸インパクターが以前に示唆された[14]、
しかし裏付け計算は提供されていない。
地球惑星降着のN体シミュレーション[16]は、地球のシステムの最終的な角運動量がいくつかの影響の結果であることを示しています。最大の影響力はありません
最後のものが必要です。その研究は、衝突角運動量が不十分であるため、地球との単一衝突の大部分が現在の月を形成できないことを示しています。
現在の値のそれ、LEMに。地球 - 月の角運動量に似ています。私たちは、月の質量は最後のいくつかの寄与の結果でもあると主張しています。
インパクター。
マルチインパクトシナリオでは、上記の「構成上の危機」は緩和されます。二つの効果によって。まず、現在の地球 - 月の質量と角運動量以来
システムは、単一の影響ではなく、複数の影響の合計に対する制約を提供します。インパクトジオメトリの自由度が増すと、地球からより多くの材料を採掘することができます
従来のシナリオでは。第二に、累積の酸素シグネチャ分布　複数の月の合計は分散が小さくなり、
地球と月の類似性は単一の出来事からのそれと比較した。我々は複数の衝撃による月の形成を調査し、地球の
月は具体的にそのようなメカニズムによって造られたかもしれません。月が
このシナリオは部分的に構成されており、初期条件の大きな位相空間をサンプリングすることができます。
インパクター質量比γ、速度Vimp、方向角β（相対接触している中心を結ぶ線に）、そして惑星の回転ω（補足を参照）
正確な値については表1を参照）。これは最後のインパクターの特性に似ています。地球[16]高速インパクタは、小さい微惑星ではより頻繁に発生します。
それらの離心率と傾斜は散乱イベントと遠方の影響を強く受けます。相互作用古典的な衝撃のシナリオ[1]と比較して、我々はより小さな質量を検討する。
そしてより広い範囲の角度（正面から放牧に近い衝撃まで）。高速回転地球シナリオ[7]における好ましいシナリオと比較して、我々はより高い影響を含む。
速度ともっとゆっくり回転する惑星。
図1：多重衝撃シナリオにおける月形成 月から火星の大きさ
物体は原始地球に衝突し（a）破片円盤を形成します（b）。 潮汐の相互作用により、降着した月面は外側に移動する（c）。 次の月の前に月面が遠方の軌道に着く
衝突（d）とその後のデブリディスク生成（e）。 月の原始地球として距離が大きくなると、潮汐の加速は遅くなり、ムーンレットは互いのヒル半径に入ります。 の
ムーンレットの相互作用は、最終的にムーンレットの損失や合併につながる可能性があります（f）。 時間スケールこれらの段階の間の時間は、以前の研究から推定されています[1、17、18]。


図2：衝撃シミュレーション 最初のシミュレーションのいくつかのスナップショット
γ＝ ０．０２５、Ｖｉｍｐ ＝ ２Ｖｅｓｃ、β＝ ３０°、ω＝ ０．５ωｍａｘの条件。 カラーバーは
インパクターとターゲットのエントロピー。 すべての射影は、赤道面上にあります。
1つの半球が削除されました。 インパクターコアがターゲットの上に表示されます。 ロシュの限界は破線で表します。


図3：角速度位相空間における円盤の性質 初期の惑星
回転速度a）ω=0.10ωmax、b）ω=0.25ωmax、およびc）ω=0.50ωmax。 マーカーサイズはディスクの質量に対応し、色は
最終的な惑星と円盤中の珪酸塩。 比較のために、左上の灰色の丸 角は0.1、0.5および1 MMoonのディスク質量を表します。 マーカーは水平方向に移動します
質量比に応じて、左から右へ[9、5、2.4、1％]。 灰色の点はディスクを示します
それは0.1Mmoonの推定月核質量よりも大きい鉄含有量を持っています。 ディスク＜１００個のＳＰＨ粒子を含有する粒子は省略した。


図4：衛星の最終質量とシステムの角運動量 a）の質量 衝撃角運動量の関数として式（２）を使用して形成された衛星は、
ω＝ ０．２５ωｍａｘ回転。 色はさまざまな衝突状況に対応します（Hit＆Run - インパクターが部分的に無傷で脱出する。 Graze＆Merge - インパクターはターゲットに2回影響を与えます。
部分降着 - ターゲットへの質量の追加） b）すべての最終的な角運動量 衛星を作ったシステム。 異なるスタイルのマーカーは異なるイニシャルを表します
回転 より暗い水平線は初期の惑星角運動量を表す マーカーの色に対応する色で値を設定します。 地球月システムの形成における複数のジャイアントインパクトの役割
　　　　　地球のシネスティア内での月の起源