Schemat idealnego układu planetarnego rozważanego w tej pracy z równomiernie rozmieszczonymi planetami (brązowe okręgi, półoś wielka a) i kometami rozproszonymi (małe ciemnoniebieskie kółka) od linii śniegu. Niebieski obszar reprezentuje bogaty w substancje lotne obszar dysku, na którym występują komety, a zielony obszar reprezentuje strefę nadającą się do zamieszkania. Po wpływach komet o małej prędkości na planety nadające się do zamieszkania widoczne będą dolne strzałki, które przedstawiają dynamiczne rozpraszanie zimna pomiędzy sąsiednimi planetami. Dynamicznie gorąca dyspersja, jak pokazano górnymi strzałkami, doprowadzi do uderzeń z dużą prędkością. — Ph.EP astronomiczny
W tej pracy badamy możliwość uderzeń komet dostarczających złożone cząsteczki organiczne i podstawowe elementy budulcowe niezbędne do powstania życia na skaliste egzoplanety. Eksperymenty numeryczne wykazały, że aby cząsteczki te przetrwały, zderzenia muszą nastąpić przy bardzo małych prędkościach.
Praca ta pokazuje, że w przypadku komet propagujących się spoza linii śniegu do strefy zamieszkiwalnej minimalna prędkość uderzenia jest zawsze mniejsza dla planet krążących wokół gwiazd typu słonecznego niż dla gwiazd karłowatych typu M. Wykorzystując zarówno model analityczny, jak i symulacje numeryczne N -body, pokazujemy, że uderzenia w planety z mniejszą prędkością zachodzą w ciasno upakowanych układach planetarnych wokół gwiazd o dużej masie (tj. masie Słońca), umożliwiając prawidłowe przewodzenie złożonych cząsteczek organicznych.
Stwierdzono, że wpływ na planety krążące wokół gwiazd o małej masie jest bardzo wrażliwy na strukturę planet, a złożone cząsteczki prebiotyczne są potencjalnie niemożliwe do przetrwania w luźnych układach. Skaliste planety otaczające karły M również doświadczają znacznie większych efektów prędkości, co może stanowić wyjątkowe wyzwanie dla życia na tych planetach.
W scenariuszu, w którym dostarczanie komet jest ważne dla powstania życia, badanie to przewiduje, że obecność biosygnałów będzie powiązana z: 1) zmniejszoną masą planet (tj. prędkością ucieczki), 2) zwiększoną masą gwiazd oraz 3) zmniejszoną masą planet separacja (tj. egzoplanety w ciasno upakowanych układach).
Richarda J. Anslow, Amy Ponsor, Paul B. Remer
Komentarze: Zaakceptowano w ramach procedury A Towarzystwa Królewskiego. 17 stron, 5 cyfr
Tematy: Astrofizyka Ziemi i planet (astro-ph.EP)
Cytuj jako: arXiv:2310.12906 [astro-ph.EP] (Lub arXiv:2310.12906v1 [astro-ph.EP] dla tej wersji)
Termin składania
Scenariusz: Richard Anslow
[v1] Czwartek, 19 października 2023, 16:59:09 UTC (418 KB)
https://arxiv.org/abs/2310.12906
Astrobiologia, astrochemia
„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”
