Full numerical simulations of catastrophic small body collisions
Full numerical simulations of catastrophic small body collisions
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灾难性小天体碰撞的全面数值模拟
DOI：
10.1016/j.icarus.2008.09.013
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发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
3.2
通讯作者：
Leinhardt Z
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Leinhardt Z
小型冰体（如柯伊伯带天体）之间碰撞的结果，人们知之甚少，但却是跨海王星区域演化的关键组成部分。外太阳系材料的预期物理性质（高孔隙率、混合冰岩成分和低材料强度）带来了重大的计算挑战。我们用一种新的混合氢码到n体码的计算技术给出了灾难性小体碰撞的结果。这种方法允许对冲击传播和材料改性以及重力再积累进行详细的建模。在这里，我们考虑了广泛的材料强度，以跨越柯伊伯带天体的可能范围。我们发现目标的剪切强度在决定2至50公里半径的物体的碰撞结果中是重要的，这些物体传统上被认为处于纯重力状态。灾难性的破坏和扩散标准，QD *，在强晶体和弱聚集体材料之间可以变化多达三倍。在最大的再积累残余物中的物质经历了大范围的冲击压力。分散和再积累的过程导致最大残余物表面的物质比内部的物质承受更大范围的冲击压力。因此，根据初始结构和组成，外太阳系大型再积累天体的表面物质可能表现出复杂的光谱和反照率变化。最后，我们提出了修订的外太阳系天体撞击速度和材料强度范围的灾难性破坏标准。
The outcome of collisions between small icy bodies, such as Kuiper belt objects, is poorly understood and yet a critical component of the evolution of the trans-neptunian region. The expected physical properties of outer Solar System materials (high porosity, mixed ice–rock composition, and low material strength) pose significant computational challenges. We present results from catastrophic small body collisions using a new hybrid hydrocode to N-body code computational technique. This method allows detailed modeling of shock propagation and material modification as well as gravitational reaccumulation. Here, we consider a wide range of material strengths to span the possible range of Kuiper belt objects. We find that the shear strength of the target is important in determining the collision outcome for 2 to 50-km radius bodies, which are traditionally thought to be in a pure gravity regime. The catastrophic disruption and dispersal criteria, QD∗, can vary by up to a factor of three between strong crystalline and weak aggregate materials. The material within the largest reaccumulated remnants experiences a wide range of shock pressures. The dispersal and reaccumulation process results in the material on the surfaces of the largest remnants having experienced a wider range of shock pressures compared to material in the interior. Hence, depending on the initial structure and composition, the surface materials on large, reaccumulated bodies in the outer Solar System may exhibit complex spectral and albedo variations. Finally, we present revised catastrophic disruption criteria for a range of impact velocities and material strengths for outer Solar System bodies.
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DOI：
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发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
--
作者：
K. Tsembelis;W. Proud
通讯作者：
W. Proud
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DOI：
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发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
--
作者：
K. Tsembelis;W. Proud
通讯作者：
W. Proud
DOI：
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发表时间：
2004
期刊：
影响因子：
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作者：
K. Tsembelis;W. Proud;G. Willmott;D. Cross
通讯作者：
D. Cross
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DOI：
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发表时间：
1999
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通讯作者：
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通讯作者：
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