巨大惑星衛星の衝突歴

概要 巨大惑星衛星の起源については議論があり、原始惑星系円盤からの形成、大規模リングからの逐次的な組み立て、主要な衛星同士の衝突後の最近の集積などのシナリオが含まれています。ここでは、外側の太陽系の衝突をシミュレーションし、各衛星の最も古い表面年齢を計算することによって、これらの予測をテストします。我々のクレーター生成モデルは、プロミシスなクーパー帯 (PKB) からの弾丸が起源であり、衝突進化によりそのサイズ頻度分布が波状の形状に変化したことを前提としています。また、海王星の外向き移動は、ほとんどのPKBオブジェクトを不安定な軌道に排出しました。この後者の出来事は、太陽の星雲が分散した数十百万年後に巨大惑星間の不安定さを引き起こしました。全ての巨大惑星衛星は、最初のクレーター歴が欠落しており、その原因は衝撃リセットイベントであると考えられます。イアペトゥス、ハイペリオン、フェーベ、オベロンの表面年齢は、海王星がPKBに入ったときよりも数百万年から数十百万年若い（つまり、彼らは4.52～4.53 Gyrの年齢です）。土星と天王星の残りの中規模衛星、および土星のリングとディオーネの間に位置する小さな衛星の表面は、さらに多くの数十百万年から数百百万年若い（4.1～4.5 Gyrの年齢）。カリスト、ガニメデ、タイタン、エウロパの大きな衛星には、さらに広範囲な表面年齢が見られます（それぞれ4.1、3.4、1.8、および0.18 Gyr）。現時点では、中規模および大きな衛星が原始惑星系円盤内で形成される可能性を支持していますが、他のシナリオにはいくつかの課題があります。