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
„Wybredne” pasożyty zmieniają metabolizm żywiciela, selektywnie jedząc swój własny bufet tłuszczowy
Inteligentniejszy od małp? Naukowcy kwestionują twierdzenia T. Rexa o inteligencji
Jak zobaczyć „niezwykły” rój meteorów Eta Aquaridus z Australii