撞击驱动的行星脱水：干涸金星的起源

金星表面水的命运是比较行星学中最重要的悬而未决的问题之一。本文提出了一种新概念来解释被蒸汽覆盖的原金星上的水移除机制，称为撞击驱动的行星脱水。由于蒸汽大气在光化学上是不稳定的，水蒸气会解离为氢和氧。随后，氢在年轻太阳发出的强烈极紫外辐射驱动的流体动力学逃逸作用下，轻易逃逸至太空。本文重点关注行星吸积末期阶段的强烈撞击轰击，将其作为大量还原剂的生成源。在炽热的大气中，细粒喷射物通过含铁岩石的氧化作用去除了残余的氧（即逃逸氢的对应物）。因此，超高速撞击导致了行星表面的净脱水。我利用蒙特卡罗方法构建了一个随机陨石坑模型，以研究强烈撞击轰击导致的未氧化喷射岩石的累积质量。结果表明，质量相当于地球海洋的厚蒸汽大气将被移除。释放到大气中的岩石喷射物累积质量达到宿主行星的 1 wt%，是当前地球大气质量的 10000 倍。这些结果有力地表明，如此大量的喷射物与行星大气之间的化学反应是理解太阳系及系外行星系统大气质量及其组成的关键因素之一。