图 水星上的一条走向弯曲的溅射纹。最新研究发现该溅射纹形成于北斋撞击坑(Hokusai)，是溅射角度突变的产物

　　在国家自然科学基金项目（批准号：42241108、42273040）等资助下，中山大学肖智勇教授团队在天体撞击研究方面取得进展。研究成果以“行星表面难以追踪的远溅射物（Untrackable distal ejecta on planetary surfaces）”为题，于2023年3月1日在线发表于《自然•通讯》（Nature Communications）上，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-36771-y。

　　天体撞击过程产生的溅射物是使用斯坦诺定律(Steno’s Law)构建地外天体的全球和区域地层框架的基本参照。一般认为溅射物围绕母坑呈放射状分布。然而近年来的研究发现撞击前靶体的粗糙地形、溅射物飞行过程中的非弹性碰撞、倾斜撞击等因素都可以影响撞击溅射物的最终分布，形成非放射状分布的溅射纹。此类溅射物在水星、月球、火星均有发现，当经历了地形退化后，难以追溯其源头。但是，非放射状分布的溅射物的具体挖掘机理如何？这是前人未曾研究的问题。

　　研究团队以水星表面一条类似双曲线的形态特点的非放射状溅射物为切入点，开展观测和模拟研究。前人曾提出这条溅射纹是由于水星更快的自转速度造成的，即由于更大的科里奥利力效应，水星中低纬度的一次年轻撞击事件形成的溅射物在着陆时偏离放射状分布。然而使用信使号(MESSENGER)水星探测器返回的高分辨率遥感数据，结合反照率、光谱斜率、光学成熟度等光谱特征和地质分析，研究发现这条弯曲的溅射纹是位于水星北半球高纬度地区的年龄远小于300 Myr 的北斋撞击坑形成的，溅射距离超过4000 公里。

　　研究团队还研发了一套基于海量粒子群的溅射物落点预测模型，以溅射纹内的二次撞击坑的着陆方式为线索，反演了溅射物在旋转天体上的溅射和飞行过程。发现了撞击散裂过程中突变的溅射角是造成溅射纹在走向上急剧偏转的原因，水星的自转速度在北斋撞击坑形成以来并未减慢。撞击机制分析表明靶体物质中的结构不连续面形成差异的冲击阻抗，导致冲击波和稀疏波在近表面共同作用时的夹角发生突变，造成了频繁的角度突变。研究团队进而在火星、灶神星和木卫二上都发现了由于溅射角突变形成的非放射状溅射物，发现由于溅射角频发突变，同一撞击坑的溅射物可在经过不同飞行时间后着陆在同一地点，形成伪交切关系和异常高的撞击坑密度。该研究为天体表面的地貌成因的解释带来了新视角，对追溯嫦娥五号月壤中的异地来源组分的源区具有指示意义。