Enrichment of planetary surfaces by asteroid and comet impacts

Asteroïden en kometen leveren bouwstenen voor leven

Verschillende theorieën suggereren dat aanzienlijke hoeveelheden water en organisch materiaal, de twee hoofdingrediënten voor het leven zoals we het kennen, op aarde werden gebracht door inslagen van asteroïden en kometen. Op die manier hebben Asteroïden en kometen waarschijnlijk een belangrijke rol gespeeld in de vroege geschiedenis van de aarde. Deze gebeurtenissen hebben niet alleen onze aarde beïnvloed, maar ook de oppervlakken van alle andere planeten binnen het Zonnestelsel. Bovendien zijn deze mechanismen tegenwoordig nog steeds actief.

Kateryna Frantseva heeft computersimulaties uitgevoerd om de bijdrage van asteroïden en kometen aan het watergehalte van Mercurius en de hoeveelheid organische moleculen van Mars te bestuderen. Haar conclusie is dat asteroïden en kometen een niet te verwaarlozen hoeveelheid organische stoffen aan Mars leveren. Dit materiaal zal lokaal afgezet zijn, in de buurt van inslagkraters.

Verder ontdekte Frantseva dat asteroïden en kometen samen met stofdeeltjes de waargenomen hoeveelheid waterijs op Mercurius hebben kunnen leveren. Ons eigen zonnestelsel is echter niet de enige plaats waar zich asteroïden en kometen bevinden. Van een twintigtal sterren is bekend dat ze analogen van de asteroïdengordel en de Kuipergordel bevatten. De rol die asteroïden en kometen, afkomstig zijn van deze gordels, spelen bij de levering van materiaal aan exoplaneten is onbekend.

Om een beter beeld te krijgen van deze aanleveringsprocessen, extrapoleerde Frantseva scenario's van ons zonnestelsel naar het exoplanetaire systeem HR 8799. Zo vond zij dat asteroïden en kometen uit beide gordels botsen met de vier reuzenplaneten van het systeem, wat mogelijk leidt tot een verrijking van die planeten met water, organische stoffen, mineralen, en metalen.

Het promotieonderzoek van Kateryna Frantseva  vond plaats bij de afdeling Sterrenkunde van het Kapteyn Institute, met financiering via het NWO PepSci programma. Zij werkt nu als postdoc aan de RUG.

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/42a5bcfc-a6fb-46cd-ac81-4e3e734c97d0