星間天体衝突クレーターの特定

星間天体が月に衝突する確率は９千万年に１回程度で100km/s以上の速度で衝突でしたかどうかはクレーター周辺に飛び散った生成物で分かるらしい。ラグランジュ点にインターセプターを配置したほうが現物を手軽に観測できそうだ。どうしても、昔の星間天体の密度を知りたい時は月を調べるしかない。以下、機械翻訳。
星間天体衝突クレーターの特定
概要
近年の 2 つの星間天体 (ISO) の発見は、制約に対する大きな関心を引き起こしました。
それらの物理的特性とその形成の背後にあるメカニズム。しかし、私たちを通る彼らの一時的な通路
太陽系は不完全な特性評価のみを許可しました。可能性のあるクレーターを特定する方法を調査します。
地球の太陽系の天体に影響を与える ISO によって生成され、特に月に注意を向けています。あ
ISO の際立った特徴は、小惑星や彗星に比べて遭遇速度が比較的高いことです。ローカル恒星
運動学は、地球の太陽系の天体が次数を超えるISOの影響を経験したはずであることを示しています。
100km s−1
.さまざまな質量と衝突速度の発射体の流体力学的シミュレーションを実行することにより、
100km s−1
、後期段階の等価性が、一時的なクレーターの寸法だけでは不十分であることを示す方法を示します
発射体の速度を推測します。一方、一定の直径のクレーター内のメルト体積は、
より速い衝撃がより多くの融解を生成するため、ISOクレーターを特定するための潜在的なルート。この方法では、溶融が必要です。
体積は発射体のエネルギーに比例し、クレーターの直径は点源限界 (サブエネルギー) に比例します。
太陽系にはせいぜい数個のISOクレーターしかない可能性があり、その一時的なクレーターの寸法を考えると
少なくとも 100 km s−1 までの衝突速度の際立った特徴ではない
、ISOクレーターの識別は、
骨の折れる作業。溶融量と高圧岩石学は、大量の材料の場合の診断機能になる場合があります
その場で分析できます。

図 1. Gaia EDR3 星の Toomre ダイアグラム
完全な位相空間測定値を持つ太陽の 200 pc。
原点は、太陽の静止座標系を表します。 価値観
内の ISO の遭遇率を表すために正規化されています。
太陽の 1 au。 曲線は最も内側から
50 km/s の一定の遭遇速度で最も外側まで
、100km/s、150 km/s、200 km/s、および 300 km/s. ラベル
曲線で囲まれた速度を持つすべての ISO の合計遭遇率を示します。


図 2. 無次元スケーリング パラメーターの結果
iSALE シミュレーション。 重力が支配するクレーターの結果
上のパネルに示されているのに対し、強度が支配的なクレーターの場合は下のパネルに示されています。 色は
3 つの異なるターゲット空隙率、およびデータ ポイントのサイズ
は発射体の直径に比例します。 ベストフィット
べき法則方程式は、の右上隅に示されています
各パネル。


図 3. 玄武岩のターゲットに衝突する氷の発射体の 2 つのシミュレーション例。
さまざまな衝突条件下でのクレーター。 左のパネルはスローインパクト (30 km/ s) と大きな発射体の直径 (80m)、右側のパネルは高速衝突 (100 km/ s) に対応します。
) と小さな発射体の直径 (40 m)。 シミュレートされたターゲット
同一の初期目標膨張 (α0) とごくわずかな凝集力を持っています。 上部のパネルは、一時的なクレーターのプロファイルを示しています。
報告された過渡半径 (Dtr/2) は、衝突前の表面に対して測定されます。 下のパネルはピークショックを表しています
高解像度ゾーンに埋め込まれたトレーサー粒子が受ける圧力。 等高線は、
トレーサー粒子の初期位置。 完全溶融の臨界衝撃圧は Pc = 106 GPa です。 異なる横座標に注意してください
上部パネルと下部パネルの間の座標スケール。


図 4. 関数としての衝突速度の分析的推定
ケース S3 の過渡クレーターのメルト体積と直径
(表 3 を参照)。 3 つの変数間の関係
スケーリング関係から従います。 スケーリングパラメータは適合しました
シミュレートされた過渡直径と溶融体積を使用します。
参考までに、等速等高線は 16 km s−1 についてプロットされています。
(その時点でスケーリング関係が有効になり、小惑星衝突の特徴でもある)、30 km/ s、および 100km/ s
、および 30 km/ s のシミュレーション結果そして100km/ sインパクトが目立ちます。


図 5. 6 つの例について、溶融体の体積と一時的なクレーターの直径の関数としての衝突速度の解析的推定
この研究では、専用のシミュレーションなしで理論的に調査されたターゲット材料の。 パネルは次の予測を示します
表 3 にリストされている、さまざまなスケーリング パラメータ化 (さまざまな材料を表す) を使用してターゲットに影響を与えます。
一定の衝突速度は 16 km/ s、30 km/ s、および 100 km/ s、さまざまな線の色で示されます。 大きい方
これらの線の間の分離、同じ直径のクレーターで生成される溶融体積の差が大きくなり、したがって
発射体の特性を決定しやすくなります。

5.5.結論
ISO の衝突によって生成されたクレーターを検索する際に
地球体、一連の基準を持つことが重要です
これらのクレーターを
小惑星と彗星。局所的な星の運動学を分析することにより、太陽系に遭遇するISOを示します
≥ 100 km/ s の速度で月と火星に影響を与える
それぞれ～0.09/Gyr と～0.29/Gyr の割合である。重要なことに、100 km/ sインパクトを超える
ほとんどの小さな太陽系天体の速度.したがって、
衝突速度に大きく依存するクレーターの特性
特に当てはまるかもしれません。一時的なクレーターの寸法は、後期の等価性に従うと予想されます。私達
2 つの水力シミュレーションを比較して、それが難しいことを示します。
高速および低速の衝突によって形成された単純なクレーターを区別するために。一方、溶解量は
点源限界に従わない (Pierazzo et al. 1997)。
高速を識別するための可能な手段を提供します
クレーター。このアプローチには、縮退を克服する必要があります
衝突角度とターゲット組成を使用して、溶融体積の正確な推定値を取得します。あるいは、
蒸気凝縮物の組成と小球体の寸法
非常に速い影響を明らかにしている可能性があります。促進された
今後の有人およびロボットによる月のミッションにより、ISOクレーターの特定は、その場ですぐに実行可能になる可能性があります
または衝突クレーターのサンプルの分析を返します。