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多行星系统正在减慢彗星的速度，以保存生命必需的元素
一组美国科学家进行了一系列模拟，显示了行星系统及其恒星应具备哪些特征，才能使彗星更容易地将“生命的基石”运送到这些世界。
洛夫乔伊彗星是一颗于 2011 年 11 月发现的长周期彗星
对于地球上生命的出现，生命起源之前的分子是必需的：例如分子氢（H2）、水（H2O）、二氧化碳（CO2）、氨（NH3）。但他们是如何来到这个星球上的呢？有两种假设可以解释它们的起源。
第一个是内源合成（从内部）的假设。它说，这些分子可能是由于自然现象而在年轻的地球上出现的：闪电放电、高能质子照射大气、火山活动。确实，该过程的效率取决于大气中的氧化程度，并且在氧化程度较高的环境中会显著降低。地球大气层的成分在历史上经历了巨大的变化。仍然很难确定我们年轻星球的气体包层是否适合内源聚变。
第二个假设是外源性的，接近“有源论”的概念。她认为“生命的基石”是从太空来到地球的。它们可能是由小行星、彗星和行星际尘埃颗粒带来的。在 2020 年日本隼鸟 2 号探测器收集和传送的龙宫小行星的土壤样本中，研究人员发现了多种不同的益生元分子——脂肪胺、羧酸、含氮杂环化合物。在陨石样本（默奇森陨石、默里湖陨石和阿连德陨石）中发现的完整氨基酸可能表明，一些生命起源前的分子能够在进入大气层时幸存下来而不被破坏。
长期以来，科学家们一直认为彗星是潜在重要益生元的主要“输送者” ，因为众所周知，这些彗星含有大量的益生元原料分子——氢氰酸（HCN），以及简单的氨基酸。尽管彗星撞击年轻地球的数量相对较少（与小行星相比），但研究人员估计，这些尾部流浪者向我们的星球输送的有机物质可能是陨石的 20 倍。这是因为与 C 级和 S 级小行星（分别为 2% 和 0.2%）相比，彗星含有大量含碳物质（约 10%）。
然而，围绕彗星是否能有效“传递”对生命重要的元素，经常存在争议。这些物体以极高的速度在太空中移动，如果它们以每秒 20 公里以上的速度撞向行星，复杂的有机分子在地球表面的撞击中幸存下来的可能性接近于零。确实，数学模型表明，如果彗星以非常低的速度与表面碰撞，分子结构可以保持完整，从而最大限度地减少“原材料的热分解”。
天文学家理查德·安斯洛（Richard Anslow）领导的美国剑桥大学科学家小组试图详细了解这个问题。研究人员进行了一系列模拟和计算机实验，以了解行星系统如何减慢彗星的运动——降低撞击速度，以便重要的分子不会被高温破坏（当彗星坠落速度太快时，这是可能的） 。科学家发现，彗星更容易将“生命成分”输送到其系统中密集“堆积”的岩石行星。换句话说，它们彼此之间的距离相当近。该工作结果发表在《Proceedings of the Royal Society A》杂志上。
该图显示了彗星与宜居带中的类地行星碰撞的最低速度，在该速度下氢氰酸 (HCN) 可以安全地输送到表面。HCN 传输在速度低于 15 公里/秒时最有效，超过 20 公里/秒成功概率会降低，在速度高于 25 公里/秒时成功概率几乎为零。
安斯洛和他的同事表明，围绕类太阳恒星（黄矮星）运行的系外行星的最小撞击速度总是低于围绕 M 级红矮星（银河系中最常见的恒星类型）运行的系外行星。研究人员发现，有两种行星系统可以使彗星的速度减慢每秒5-10公里：
— 具有相对较大质量的太阳型恒星的系统，其中所有物体的旋转速度都慢一些；
- 行星彼此靠近的系统，就像豆荚里的豌豆一样，因此多次靠近行星的彗星会随着时间的推移而减慢速度。
“我们的计算表明，彗星可以安全地将生命成分输送到质量相对较低的行星，例如地球，甚至更小，绕太阳质量或更大质量的恒星运行。而且在行星系统中，物体彼此之间非常接近，可能比我们的系统中更近，”安斯洛 解释道。
这位天文学家指出，在理想条件下，由于彗星与系外行星表面缓慢碰撞，陨石坑内会出现类似“益生元汤”或“彗星池”之类的东西，其中含有对生命重要的化合物。
作者得出的结论是，如果科学家在其他星球上发现了生命迹象，那么只需研究该系统的结构就有可能找出它是如何到达那里的。反过来，这些数据将有助于更多地了解地球上生命是如何形成的。
