水向水星的外源输送

雷达与航天器观测显示，水星北极周围的永久阴影区含有水冰与复杂有机物。这些物质的一个可能来源是星际尘埃粒子（IDPs）、小行星和彗星的撞击。我们进行了小行星与彗星在数百万年内的动力学演化数值模拟，并检查它们与水星的撞击。我们使用 N 体积分器 RMVS/Swifter 从当前位置传播太阳与八大行星。基于当前轨道分布，我们将彗星和小行星作为无质量测试粒子加入模拟。小行星撞击体根据已测量的分类类型分布，被赋予富水（C 类）概率。对于彗星，我们假设恒定水比例。对于 IDPs，我们使用动力学流星体模型计算水星上的尘埃通量。相对于先前关于小行星和彗星撞击的工作（Moses 等 1999），我们利用了小天体巡天 20 年的进展。我们考虑了撞击后撞击体物质立即抛射至外太空的情况，以及水跨越水星表面迁移至极地冷阱的效率。我们发现小行星向水星输送约 $1 \times 10^{3}$ kg/yr 的水，彗星输送约 $1 \times 10^{3}$ kg/yr，IDPs 输送约 $16 \times 10^{3}$ kg/yr，误差在数倍以内。在约 $\sim 1$ Gyr 的时间尺度上，这足以输送雷达与 MESSENGER 观测所需的最小水量。虽然我们的分析未排除水星上水的其他来源，但我们表明无需它们即可解释当前可用的观测下限。