地球西半球的合成圖像 。鳴謝:美國宇航局
據劍橋大學：生命的分子積木是如何在地球上終結的？一個長期存在的理論是它們可能是由彗星帶來的 ?，F在，來自劍橋大學的研究人員展示了彗星如何能夠為銀河系中的其他行星沉積類似的建筑材料 。
為了運送有機物質，彗星需要以相對較慢的速度運行——速度低于每秒15公里 。在更高的速度下，基本分子將無法存活——撞擊的速度和溫度將導致它們分裂 。
彗星最有可能以正確的速度運行的地方是“豆莢中的豌豆”系統，其中一組行星緊密地圍繞軌道運行 。在這樣的系統中，彗星基本上可以從一個行星的軌道被傳遞或“彈”到另一個行星，使其減速 。
在足夠慢的速度下，彗星將撞擊行星表面，釋放出完整的分子，研究人員認為這些分子是生命的前身 。發表在《皇家學會學報A》上的結果表明 ， 如果彗星的出現對生命的起源很重要，那么這樣的系統將是尋找太陽系外生命的有希望的地方 。
眾所周知，彗星含有一系列構成生命的元素，即前生命分子 。例如，2022年分析的Ryugu小行星樣本顯示，它攜帶完整的氨基酸和維生素B3 。彗星還含有大量的氰化氫(HCN)，另一種重要的生命前分子 。HCN強有力的碳氮鍵使其更耐高溫，這意味著它可能會在進入大氣層后幸存下來并保持完整 。
“我們一直在了解更多關于系外行星大氣的信息，所以我們想看看是否有復雜分子也可以由彗星運送的行星，”來自劍橋天文研究所的第一作者理查德·安斯洛說 。“導致地球上出現生命的分子可能來自彗星，因此銀河系其他地方的行星也可能如此 ?！?br>研究人員并沒有聲稱彗星對于地球或任何其他星球上的生命起源都是必要的，而是他們希望對復雜分子(如HCN)可以成功由彗星帶來的行星類型進行一些限制 。
我們太陽系中的大多數彗星都位于海王星軌道之外 ， 也就是所謂的柯伊伯帶 。當彗星或其他柯伊伯帶天體(kbo)發生碰撞時 ， 它們會被海王星的引力推向太陽，最終被木星的引力拉進去 。其中一些彗星穿過小行星帶，進入太陽系內部 。
“我們想在與我們地球相似的行星上測試我們的理論，因為地球是目前我們唯一的支持生命的行星，”安斯洛說 。"什么樣的彗星 ， 以什么樣的速度運行，能夠帶來完整的前生命分子？"
使用各種數學建模技術，研究人員確定彗星有可能為生命提供前體分子，但只是在某些情況下 。對于圍繞一顆類似于我們太陽的恒星運行的行星，該行星需要具有較低的質量 ， 并且該行星與系統中其他行星的軌道接近是有幫助的 。
研究人員發現 ， 靠近軌道的附近行星對低質量恒星周圍的行星更重要，因為低質量恒星周圍的行星通常速度更高 。
在這樣的系統中 ， 一顆彗星可能會被一顆行星的引力吸引，然后在撞擊前被傳遞到另一顆行星 。如果這種“彗星掠過”發生的次數足夠多，彗星將會足夠慢，以便一些前生命分子能夠在進入大氣層后存活下來 。
“在這些緊密結合的系統中，每顆行星都有機會與一顆彗星相互作用并捕獲它，”安斯洛說 。"這種機制有可能是前生命分子在行星上終結的原因."
對于圍繞低質量恒星運行的行星，如M矮星，復雜分子更難被彗星運送 ， 特別是如果行星松散堆積的話 。這些系統中的巖石行星也遭受了更多的高速撞擊，潛在地對這些行星上的生命構成了獨特的挑戰 。
研究人員表示，他們的結果可能有助于確定在太陽系以外的地方尋找生命 。
“令人興奮的是，我們可以開始確定我們可以用來測試不同起源場景的系統類型，”Anslow說 。
“這是一種不同的方式來看待已經在地球上完成的偉大工作 。什么樣的分子途徑導致了我們周圍如此豐富的生命種類？是否有其他星球存在同樣的路徑？這是一個令人興奮的時代，能夠結合天文學和化學的進步來研究一些最基本的問題 ?！?br/>
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