彗星能否向岩质系外行星输送前生物分子？

在这项工作中，我们考量了彗星撞击向岩质系外行星输送复杂有机分子及生命所需前生物构建块的潜力。数值实验已表明，要使这些分子存活，需要非常低速度的撞击。本工作显示，对于从雪线之外散射进入宜居带的彗星，环绕太阳型恒星的行星其最小撞击速度始终低于环绕M型矮星的行星。利用解析模型与数值N体模拟，我们表明最低速撞击发生在高质量（即太阳质量）恒星周围紧密堆积行星系统中的行星上，从而实现复杂有机分子的完整输送。研究发现，环绕低质量恒星的行星上的撞击对行星构型非常敏感，在松散堆积的系统中复杂前生物分子的存活可能不可能。环绕M型矮星的岩质行星也遭受显著更多的高速撞击，可能对这些行星上的生命构成独特挑战。在彗星输送对生命起源十分重要的情形下，本研究预言生物标志物的存在将与以下因素相关：i) 行星质量减小（即逃逸速度），ii) 恒星质量增大，以及 iii) 行星间距减小（即紧密堆积系统中的系外行星）。