M 型矮星周围岩质系外行星上减弱的晚期轰击
地球与行星天体物理
2022-10-18 v1 地球物理
摘要
化学还原的星子对早期地球的汽化海洋撞击,被认为可在氧化岩石圈条件下催化还原性氮化合物的产生并触发前生物合成。尽管地球化学证据支持地球具有干燥、高度还原的晚期薄层,但低质量恒星周围晚期撞击碎屑的组成,因其宿主星延长的前主序阶段而遭受可变的挥发性丢失。我们对 M 型矮星质量谱上的晚期行星形成进行模拟,以推导冥古宙类似环境中还原性轰击时期的上限。我们将太阳系情景与因原行星上延长的原初失控温室阶段及较小星子内部放射性加热脱水所导致的不同初始挥发性分布进行对比。我们发现,随着恒星质量减小,晚期吸积的还原性撞击速率下降。质量 0.4 的恒星周围的年轻行星,在其恒星进入主序后,不再经历质量足以产生前生物相关浓度的还原性大气化合物的撞击。要使 M 型矮星行星不超出类地挥发性浓度,星子与较大的原行星都必须经历广泛的脱挥发分过程,并通常能从长寿命岩浆洋阶段中浮现,带有足够的亲气元素含量以释放次生大气。我们的结果表明,相对于 M 型矮星,年轻岩质系外行星上瞬时还原性表面条件更受 FGK 型恒星的青睐。
引用
@article{arxiv.2209.14037,
title = {Reduced late bombardment on rocky exoplanets around M-dwarfs},
author = {Tim Lichtenberg and Matthew S. Clement},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.14037},
year = {2022}
}
备注
17 pages, 3 figures, 1 table; accepted for publication in ApJL