塔坦卫星上塞尔克撞击坑的形成模型：对“蜻蜓”任务的启示
摘要：塞尔克撞击坑是土星的冰卫星泰坦上直径约80公里的撞击坑。与塞尔克类似的撞击坑所伴随的融化池为液态水和有机物混合并产生氨基酸等生物分子提供了环境。正因为这个原因，塞尔克地区被选为美国宇航局的蜻蛉号任务将要探索并解决的一个重要目标：在泰坦上寻找生物迹象。在这里，我们模拟了泰坦上的塞尔克大小的撞击坑，以更好地了解塞尔克和其融化池的形成。我们考虑了几种冰质靶材的结构，通过改变甲烷脆晶层的厚度，这对靶材的热结构和撞击坑的形成具有重要影响。我们的数值结果表明，当考虑5-15公里厚的甲烷脆晶层时，直径为4公里的撞击体会产生一个塞尔克大小的撞击坑。我们确认这些情况下融化池的形成，并发现无论甲烷脆晶层的厚度如何，融化体积都相似。然而，融化物质的分布对甲烷脆晶层的厚度敏感。在甲烷脆晶层厚度为10-15公里的情况下，融化池呈现出一个类似圆环状的形状，深度为几千米，在甲烷脆晶层厚度为5公里的情况下，融化池呈现为较浅的一层。这种厚度的融化池可能需要数万年才能冻结，为复杂有机物的形成提供更多的时间。
作者：Shigeru Wakita, Brandon C. Johnson, Jason M. Soderblom, Jahnavi Shah, Catherine D. Neish, Jordan K. Steckloff
论文ID：2302.11330
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-06-12