當前位置:首頁 > 新聞 > 科技 > 正文

超算模擬或解月球形成之謎

2020-12-11 20:04   來源:科技日報   閱覽:


據《皇家天文學會月刊》發表的一項新的超級計算機模擬結果顯示,大約45億年前,月球可能是由於地球與火星大小的行星泰婭(Theia)碰撞而形成的。

英國科學家製作了一些模擬場景的動畫,每個動畫顯示泰婭以不同的自旋量接近地球的情景,描繪了從撞擊點散發出來的岩石碎屑的各種爆炸樣式,這些爆炸樣式最終可能會聚集成月球。

這些模擬基於天文學家通常所說的「大飛濺」理論或「巨大衝擊」假設。根據理論,直徑約6100公里的泰婭撞入直徑為12741公里的地球,在我們的星球周圍形成了一個碎片環,這些碎片環最終聚在一起形成了月球。

英國達勒姆大學與格拉斯哥大學合作,在DiRAC高性能計算設備上進行了模擬。研究人員追蹤了碰撞發生後4天來自地球和泰婭早期的物質。最終,模擬產生了一個有軌道的物體,它有可能演變成類似月球的物體。

模擬泰婭與早期地球的碰撞產生了不同的結果,這取決於泰婭最初旋轉的大小和方向,從根本沒有旋轉到像舞池球一樣旋轉,以及順時針旋轉還是逆時針旋轉。

在一種極端情況下,碰撞沿順時針方向最大旋轉,將兩個物體合併在一起;在另一種極端情況下,碰撞沿逆時針方向最大旋轉,則產生了兩個物體的刮擦。

在不向泰婭添加任何自旋的模擬中,產生了一塊自引力的物質,質量約為月球的80%;將少量自旋添加到模擬中後,則創建出另一個類似月球的物體,研究人員將之稱為「原型月球」 。

模擬結果產生的團塊被證明可以安放在撞擊後地球周圍的軌道上,它會通過掃掠圍繞地球的碎片盤而增長。模擬團塊還具有一個類似於月球的小鐵芯,外層材料由早期的地球和泰婭組成。

研究人員表示,儘管模擬結果並不是月球起源的確定證據,但牠們是瞭解我們最近的鄰居如何形成的研究進展。他們還計畫進行進一步的模擬,通過改變目標和撞擊器的質量、速度和旋轉速度,來瞭解其對潛在月球形成的影響。

最近关注

热点内容

更多