Ejektamuster obliquer Einschläge auf dem Mond aus numerischen Simulationen

Zusammenfassung Die allgemein angenommenen Modelle für Ejektadepositionen gehen immer von vertikalen Einschlägen zur Vereinfachung aus. Allerdings sind die meisten Einschläge auf planetarischen Oberflächen obliqu, was zu signifikant unterschiedlichen Ejektamustern im Vergleich zu vertikalen Einschlägen führt. Obwohl die asymmetrischen Ejektamuster obliquer Einschläge in Laborversuchen untersucht wurden, können sie nicht direkt auf große Krater im planetarischen Maßstab angewendet werden. Hier verwenden wir den dreidimensionalen Shock-Physik-Code iSALE-3D, um die Prozessabläufe bei Einschlägen unter Schwerkraft des Mondes mit variierenden Einschlagwinkeln (10°–90° in Bezug auf die Horizontalen), Einschlagerdurchmessern (1–120 km) und Einschlaggeschwindigkeiten (10–20 km/s) systematisch zu simulieren, die Krater oder Becken von etwa 5 bis etwa 1.000 km erzeugen. Für jedes Modell erfassen wir die Ejektastartgeschwindigkeiten und -winkel und berechnen ihre integrierten Muster nach ballistischer Sedimentation. Unsere Modellergebnisse zeigen, dass mit zunehmender Abweichung des Einschlagwinkels von der Vertikalen die Startgeschwindigkeiten der Ejektamuster im Vorfeld abnehmen, wodurch eine V-förmige Zone ohne Ejektah entsteh. Bei noch niedrigeren Einschlagwinkeln verringert sich die Dicke der Ejektamuster im Hintergrund erheblich aufgrund reduzierter Startwinkel und kürzerer Ablageentfernungen, was ein Schmetterlingsmuster mit der größten Konzentration der Ejektamuster in der Querrichtung bildet. Darüber hinaus deuten unsere Modellergebnisse darauf hin, dass große Einschläger tendenziell asymmetrischere Ejektamuster erzeugen und die Ejektamuster unempfindlich gegenüber typischen Einschlaggeschwindigkeiten auf dem Mond sind. Unsere Modellierungsresultate liefern eine semi-quantitative Beziehung zwischen dem Ejektamuster und den Einschlagparametern für oblique Einschläge auf dem Mond, die verwendet werden kann, um die möglichen Einschlagparameter für lunare Krater oder Becken gemäß dem beobachteten Ejektamuster einzuschränken.