重金属灵魂：最大的主带小行星可能是行星残骸

对最大的主带小行星波西卡的新研究发现，它可能是一颗从未完全形成的行星的残余。

新2D和对最大的主带小行星“波西卡”撞击的3D计算机模拟表明，它可能是金属的，成分多孔的，有点像一堆飞行的宇宙碎石。

了解这一点对于美国宇航局即将于2022年发射的小行星任务“波西卡:金属世界之旅”至关重要。

洛斯阿拉莫斯国家实验室奇克·凯勒博士后研究员温迪·k·考德威尔是最近发表在《伊卡洛斯》杂志上的一篇论文的主要作者，她说:“这次任务将是首次造访一颗金属小行星，我们科学界在发射前对普赛克了解得越多，就越有可能拥有最合适的工具来检查普赛克并收集数据。

”“波西卡是一个有趣的研究对象，因为它很可能是在吸积阶段被破坏的行星核心的残余，如果它确实主要是金属的，我们可以从波西卡那里了解到很多行星形成的情况。

她指出，在波西卡上模拟撞击结构有助于我们理解金属物体，以及大型金属物体上的撞击过程与岩石和冰物体上的撞击过程有何不同。

该团队提供了普赛克最大撞击坑形成的第一个3D模型，这是第一个使用撞击坑模型来告知小行星组成的工作。

2D和3D模型显示了一个倾斜的撞击角度，在这个角度下，一个进入的物体会撞击小行星的表面，给定可能涉及的材料，以一种非常具体和可预测的方式使普赛克变形。

金属的变形不同于其他常见的小行星材料，如硅酸盐，撞击到与普赛克成分相似的目标时，会产生与普赛克上观察到的类似的陨石坑。

使用团队模拟输出的动画视频(上图)展示了一个理论上的撞击场景，这个场景可能会导致普赛克最大的陨石坑。

模拟显示了一些材料在撞击后是如何被喷射到空间中的，并揭示了弹坑修正阶段，在此阶段，撞击区域显示了所产生的受损材料。

考德威尔说:“我们的能力，通过修改阶段的影响模型是必不可少的理解环形山如何形成金属体。

”“在陨石坑形成的早期阶段，目标物质的行为就像流体一样。

然而，在改性阶段，目标材料的强度在未被喷射的材料如何“沉降”到弹坑中起着关键作用。

研究人员的结果证实了基于观察测量技术对波西卡成分的估计。

特别令人感兴趣的是提供最佳匹配的材料——蒙乃尔。

蒙乃尔是一种基于加拿大萨德伯里环形山撞击构造矿石的合金。

矿石被认为来自形成陨石坑的撞击器，这意味着矿石本身可能来自外星。

使用蒙乃尔的成功建模证明，普赛克的材料成分在冲击条件下的行为与外星金属相似。

这项工作中使用的建模工具是运行在洛斯阿拉莫斯超级计算机上的FLAG hydrocode，此前它被证明在模拟撞击坑方面是有效的，也是模拟普赛克陨石坑形成的理想选择。

考德威尔说，根据可能的撞击速度、局部重力和体积密度估计，普赛克最大陨石坑的形成很可能是由强度而不是重力主导的。

考德威尔指出:“利用实验室的资源，我们能取得的成就令人难以置信。

”“我们的超级计算机是世界上最强大的计算机之一，对于像小行星撞击这样的大问题，我们确实依靠我们的数字建模工具来补充观测数据。