E带小行星

E带小行星是原始小行星带假设延伸的族群，被认为是后期重轰炸期期间形成月球撞击盆地的大部分来源^[1]。

— E带小行星，与现代的：
   主带小行星，和
   匈牙利族小行星。

E带模型

E带模型由威廉·F·博特克（英语：William F. Bottke）、大卫·沃克鲁利茨基（英语：David Vokrouhlicky）、大卫·明顿（英语：David Minton）、大卫·奈斯沃尼（英语：David Nesvorný、 亚历山德罗·莫比代利（英语：Alessandro Morbidelli）、拉蒙·布拉瑟（英语：Ramon Brasser）、布鲁斯·西蒙森（英语：Bruce Simonson）和哈罗德·利维森（英语：Harold F. Levison）开发^[1]。它在尼斯模型的框架内描述了早期小行星带内部的动力学。

位置和稳定性

延伸带小行星位于小行星带当前的内边界和火星的轨道之间，半长轴的范围为1.7至2.1天文单位（AU）。在当前的太阳系中，该区域的大多数轨道都是不稳定的，这是因为存在着v₆长期共振^[1]。然而，在尼斯模型中描述的巨行星迁移之前，外行星的构型会更紧凑，轨道接近圆形^[2]。对于处于这种构型的行星，v₆长期共振将位于小行星带之外^[3]。稳定的轨道将存在于2.1天文单位以内，原始小行星带的内缘将由火星穿越轨道定义^[4]。

后期重轰炸期

在巨行星迁移过程中，当土星向外移动时，v₆长期共振会向内移动^[5]。当到达2.1天文单位附近的当前位置时，v₆长期共振和其它相关共振将使E带小行星的轨道不稳定。 随着它们的偏心率和倾角的增加，大多数会被驱动到行星交叉轨道上。在4亿年的时间里，E带小行星的撞击产生了12次形成盆地的月球撞击中的9-10次，这些撞击归因于后期重轰炸期^[1]。

匈牙利族小行星

随着轨道的演变，许多E带小行星的轨道将与匈牙利族小行星的轨道相似，具有高倾角和1.8至2.0 AU的半长轴^[6]。由于这个区域的轨道是动态粘性的，这些物体将形成一个准稳定的储层^[1]。由于这群E带小行星从这个水库中泄漏，在37亿年前传统的后期重轰炸结束后，它们将产生一个长期的撞击尾部^[7]。一个约占原始E带小行星0.1-0.4%的遗迹将保留为当前的匈牙利族小行星^[1]。

扩展带的证据

后期重轰炸期替代来源的问题

来自月球的证据不支持外星子带的彗星是形成月球撞击盆地的来源。古代月球陨石坑的大小频率分布（英语：size frequency distribution，SFD）与主带小行星的SFD相似，而不是彗星的SFD^[4]。从含有撞击熔体的月球上回收的样本具有一定的年龄范围，而不是彗星产生后期重轰炸期时预期的尖锐峰值^[8]。 对这些样本中高度亲铁元素的分析表明，与彗星相比，来自太阳系内部的撞击物更吻合^[8]。 对巨型行星迁移过程中主小行星带动力学的研究大大限制了源自该地区的撞击物的数量。木星和土星轨道的快速变化对于再现当前的轨道分布是必要的^[3]。这种情况会让50%从主带中移除的小行星只在月球上产生2-3个盆地^[4]。

支持E带做为后期重轰炸期的来源

对从月球上取回的样本进行的检查表明，撞击物是热演化物体^[6]。E-型小行星，这类小行星的一个例子，在主带并不常见^[9]。但是朝向内侧小行星带变得更常见，并且预期在E带中最常见^[6]。匈牙利族小行星，包含相当一部分E-型小行星，是该模型中E带的残余^[10]。

被捕获到类匈牙利轨道上的E带小行星数量的衰变产生了一个长期的撞击尾部，这种撞击在经历后期重轰炸期延续下来。据推测，轰炸的持续将对地球和月球上希克苏鲁伯陨石坑大小的陨石坑盆地形成产生影响^[1]。月球上的撞击坑和地球上发现的这一时期的撞击球层与这些预测一致^[1]。

E带模型预测，残余族群将留在类似匈牙利族小行星的轨道上。E带小行星的初始数量是根据匈牙利族小行星中剩余的潜在形成盆地撞击物的数量计算的^[8]。这一结果与最近对行星迁移前主要小行星带轨道密度的估计结果一致^[4]。

参考资料

1. Bottke, William F.; Vokrouhlický, David; Minton, David; Nesvorný, David; Morbidelli, Alessandro; Brasser, Ramon; Simonson, Bruce; Levison, Harold F. An Archaean heavy bombardment from a destabilized extension of the asteroid belt (PDF). Nature. 2012, 485 (7396): 78–81. Bibcode:2012Natur.485...78B. PMID 22535245. S2CID 4423331. doi:10.1038/nature10967.
2. Gomes, R.; Levison, H. F.; Tsiganis, K.; Morbidelli, A. Origin of the cataclysmic Late Heavy Bombardment period of the terrestrial planets. Nature. 2005, 435 (7041): 466–469. Bibcode:2005Natur.435..466G. PMID 15917802. doi:10.1038/nature03676 .
3. Morbidelli, Alessandro; Brasser, Ramon; Gomes, Rodney; Levison, Harold F.; Tsiganis, Kleomenis. Evidence from the Asteroid Belt for a Violent Past Evolution of Jupiter's Orbit. The Astronomical Journal. 2010, 140 (5): 1391–1401. Bibcode:2010AJ....140.1391M. S2CID 8950534. arXiv:1009.1521 . doi:10.1088/0004-6256/140/5/1391.
4. Morbidelli, A.; Marchi, S.; Bottke, W. F.; Kring, D. A. A sawtooth-like timeline for the first billion years of lunar bombardment. Earth and Planetary Science Letters. 2012, 355: 144–151. Bibcode:2012E&PSL.355..144M. S2CID 34283891. arXiv:1208.4624 . doi:10.1016/j.epsl.2012.07.037.
5. Minton, David A.; Malhotra, Renu. Secular Resonance Sweeping of the Main Asteroid Belt During Planet Migration. The Astrophysical Journal. 2011, 732 (1): 53. Bibcode:2011ApJ...732...53M. S2CID 38040202. arXiv:1102.3131 . doi:10.1088/0004-637X/732/1/53.
6. Bottke, W. F.; Vokrouhlicky, D.; Nesvorný, D.; Minton, D.; Morbidelli, A.; Brasser, R. The E-Belt: A Possible Missing Link in the Late Heavy Bombardment (PDF). 41st Lunar and Planetary Science Conference. March 2010: 1269.
7. Thompson, Helen. Ancient asteroids kept on coming. Nature. 2012, 484 (7395): 429. PMID 22538579. S2CID 43100552. doi:10.1038/484429a .
8. Bottke, William F.; Vokrouhlický, David; Minton, David; Nesvorný, David; Morbidelli, Alessandro; Brasser, Ramon; Simonson, Bruce; Levison, Harold F. An Archaean heavy bombardment from a destabilized extension of the asteroid belt: Supplementary Information (PDF). Nature. 2012, 485 (7396): 78–81. PMID 22535245. S2CID 4423331. doi:10.1038/nature10967.
9. Lang, Kenneth. Asteroid distribution of spectral type with distance. Tufts University.
10. Warner, Brian D.; Harris, Alan W.; Vokrouhlický, David; Nesvorný, David; Bottke, William F. Analysis of the Hungaria asteroid population (PDF). Icarus. 2009, 204 (1): 172–182. Bibcode:2009Icar..204..172W. doi:10.1016/j.icarus.2009.06.004.