Skład i symulowany klimat atmosfery Hadei po zderzeniu 1,58 × 1021 kg daje 7,0 bar H po skropleniu odparowanej wody oceanicznej. Używamy parametrów modelu z Tabeli 2. Zacieniony na niebiesko obszar oznaczony „atmosferą gorącej pary”, zwany także Fazą 2 na ryc. 1, jest symulowany przez kinetyczny model klimatu pokazany w Dodatku B. atmosferę z jednowymiarowym fotochemicznym modelem klimatu (dodatek C), który utrzymuje 0,018 bara CH4 między 4 × 103 a 106 lat. Linie przerywane są zaznaczone na prawej osi. „Deszcz HCN” to cząsteczki HCN spadające w kropelkach wody. „Wytrącanie zamglenia HCCCN” to szybkość wytrącania HCCCN zawartego w cząstkach utworzonych w reakcji polimeru C4H + HCCCN →. Fotochemia CH4 i N2 generuje HCN i HCCCN przez około milion lat, aż H2 ucieknie w kosmos. – Astro Girl EP
Początkowi życia na Ziemi przydałaby się prebiotyczna atmosfera wytwarzająca nitryle, takie jak HCN, które umożliwiają syntezę rybonukleotydów. Jednak dowody geochemiczne wskazują, że powietrze Hadean było stosunkowo utleniające z niewielką fotochemiczną produkcją cząsteczek prebiotycznych.
Te paradoksy zostały rozwiązane przez uderzenia bogatej w żelazo asteroidy, która przejściowo skurczyła całą atmosferę, umożliwiając tworzenie się nitryli w późniejszej fotochemii. Tutaj badamy atmosfery generowane przez wymuszanie przy użyciu nowych sprzężonych, zależnych od czasu modeli chemii atmosferycznej i klimatu, które uwzględniają interakcje w fazie gazowej i katalizę powierzchniową. Powstałe atmosfery bogate w H2-, CH4- i NH3 utrzymują się przez miliony lat, dopóki wodór nie ucieknie w przestrzeń kosmiczną. Wytwarzanie HCN i HCCCN oraz opady powierzchniowe mogą osiągnąć wielkość cząstek 109 cm-2 s 1 w zamglonej atmosferze przy stosunku molowym CH4/CO2 >0,1. Mniejsze stosunki CH / CO dają szybkości wytrącania HCN <105 cząstek cm-2 s, a HCCCN jest znikomy.
Minimalna masa uderzenia generująca atmosferyczny CH4/CO2 > 0,1 wynosi od 4 x 1020 do 5 x 1021 kg (570 do 1330 km średnicy), w zależności od tego, jak skutecznie żelazo oddziałuje z atmosferą oparów i jak dobrze atmosfera równoważy efekt efektu stopionego stawu i powierzchni niklu, który katalizuje produkcję metanu.
Alternatywnie, jeśli para przenika i głęboko utlenia powłokę, utleniacze 1020 kg mogą być skuteczne. Atmosfery z dużą ilością nitryli mają temperaturę powierzchni powyżej 360 ° C, co może stanowić wyzwanie dla długowieczności RNA, chociaż albedo chmur może powodować chłodniejszy klimat. Niezależnie od tego cyjanek można przechowywać po zderzeniu i stosować w programach prebiotycznych po ucieczce wodoru w kosmos.
Nicholas F. Wogan, David C. Catling, Kevin J. Zanley, Roxana Lobo
Komentarze: Zaakceptowane przez Planetary Science Journal 7/4/23
Przedmioty: Astrofizyka Ziemi i Planet (astro-ph.EP)
Cytowane w następujący sposób: arXiv:2307.09761 [astro-ph.EP] (lub arXiv: 2307.09761v1 [astro-ph.EP] dla tej wersji)
Termin składania
KTO: Nicholas Wogan
[v1] środa, 19 lipca 2023 r., 05:44:10 UTC (763 KB)
https://arxiv.org/abs/2307.09761
Astrobiologia
„Całkowity miłośnik kawy. Miłośnik podróży. Muzyczny ninja. Bekonowy kujon. Beeraholik.”
More Stories
Prognoza cukrzycy w Australii w 2024 r. | Wiadomości o Mirażu
„Gorąca sauna żabia” pomaga australijskim gatunkom w walce ze śmiercionośnym grzybem
Model sztucznej inteligencji poprawia reakcję pacjentów na leczenie raka