Complex organic molecules are key markers of molecular diversity, and their formation conditions in protoplanetary disks remain an active area of research. These molecules have been detected on a variety of celestial bodies, including icy moons, and may play a crucial role in shaping the current composition of the Galilean moons. Experimental studies suggest that their formation could result from UV irradiation or thermal processing of NH3:CO2 ices. In this context, we investigate the formation of complex organic molecules in the protosolar nebula and their subsequent transport to the Jupiter system region. Lagrangian transport and irradiation simulations of 500 individual particles are performed using a two-dimensional disk evolution model. Based on experiments with UV irradiation and thermal processing of CO2:NH3 ice, this model allows us to estimate the estimate the potential for the formation of complex organic molecules through these processes. Almost none of the particles released at a local temperature of 20 K (corresponding to ~12 AU from the Sun) reach the location of the system of Jupiter. However, when released at a local temperature of 80 K (~7 AU), approximately 45% of the centimetric particles and 30% of the micrometric particles can form complex organic molecules via thermal processing, subsequently reaching the location of the system of Jupiter within 300 kyr. Assuming that the Galilean moons formed in a cold circumplanetary disk around Jupiter, the nitrogen-bearing species potentially present in their interiors could have originated from the formation of complex organic molecules in the protosolar nebula.
Formation and delivery of complex organic molecules to the Solar System and early Earth
现在已知,从渐进巨分支星到行星状星云的恒星演化的后期阶段是分子合成的活跃阶段。超过80个气相分子已被检测到通过在mm/submm区域的旋转跃迁。红外光谱也检测到无机矿物,富勒烯和有机固体。这些分子和固体的合成发生在非常低的密度($<10^6$ cm $^{-3}$)和短的($\sim10^3$ yr)时间尺度上。复杂的有机物被观察到具有混合的芳香族/脂肪族结构,并且可能与在陨石、彗星、行星际尘埃颗粒和行星卫星中发现的复杂有机物有关。恒星和太阳系有机物之间的可能联系进行了讨论。
Formation of the four terrestrial planets in the Jupiter-Saturn chaotic excitation scenario: fundamental properties and water delivery
Kindai University(近畿大学);Center for Computational Astrophysics, National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台天体计算物理中心);Planetary Exploration Research Center, Chiba Institute of Technology(千叶工业大学行星探索研究中心)
Orbital Evolution, Activity, and Mass Loss of Comet C/1995 O1 (Hale-Bopp). I. Close Encounter with Jupiter in Third Millennium BCE and Effects of Outgassing on the Comet's Motion and Physical Properties
对彗星C/1995 O 1的全面研究首先集中在调查其17.6年(1993-2010)的轨道运动。这颗彗星被认为在11月7日-2251时接近木星0.005天文单位,与马斯登(Marsden,1999)提出的约4300年前与木星相遇的说法基本一致。相当大的非引力效应与日心距的变化与释气的演化有关,相对于近日点是不对称的。由于轨道级联共振效应,未来的轨道周期将缩短到1000年左右。我们发现,母分子的升华曲线与用于非重力加速度的定律类型相吻合,确定了它们的轨道积分质量损失,并得出结论,水冰的份额最多为57%,可能小于50%,总脱气质量。尽管有机母体分子(许多尚未确定)相对于水的丰度非常低,但它们的高摩尔质量和绝对数量使它们成为气体总产量的重要潜在质量贡献者。尘埃在每一轨道上的质量损失是水冰的大约12倍,这一尘埃负载量之高足以说明,低挥发性的重有机分子在加速膨胀晕中的微小尘埃颗粒至高达0.7 km/s^{-1}的终极速度方面发挥了重要作用。在第二部分中,彗星的核心将被模拟为一个紧凑的大质量碎片集群,以符合综合的非引力效应。
MOVES IV. Modelling the influence of stellar XUV-flux, cosmic rays, and stellar energetic particles on the atmospheric composition of the hot Jupiter HD 189733b
Water Delivery and Giant Impacts in the 'Grand Tack' Scenario
一个新的类地行星形成模型(Hansen 2009,Walsh et al. 2011)探索了截短的原行星盘中的吸积,发现这样的配置能够重现太阳系中行星之间的质量分布,特别是地球/火星质量比,早期的模拟通常无法匹配。沃尔什等人测试了一种可能的机制来截断圆盘-木星和土星的两个阶段,向内然后向外迁移,正如在许多巨大行星形成的流体动力学模拟中发现的那样。除了截断圆盘和产生更真实的地球/火星质量比之外,巨行星的迁移还使小行星带充满了两种不同的天体-内带充满了起源于3天文单位以内的天体,外带充满了起源于巨行星之间和之外的天体(以下称为“原始”天体)。我们发现,在行星形成期间,行星将从分散到行星交叉轨道上的原始星子中吸积其总质量的1-2%。假设原始微行星中的水团质量分数为10%,该模型提供的水总量与今天地球上的水总量相当。虽然行星质量的径向分布和它们轨道的动力学激发与观察到的系统很好地匹配,但我们发现最后一次巨大的撞击通常早于2000万年,并且在该事件之后大量的质量被吸积。然而,在所有模拟中形成的27颗大于地球质量一半的行星中,有5颗确实经历了大的晚期撞击和随后的吸积,这与月球形成撞击的日期和该事件后地球吸积的估计质量一致。
Formation and Survival of Complex Organic Molecules in the Jovian Circumplanetary Disk
Southwest Research Institute(西南研究所);Groupe de Spectrométrie Moléculaire et Atmosphérique (GSMA), Université de Reims Champagne-Ardenne, CNRS(分子与大气光谱学小组(GSMA),兰斯香槟-阿登大学,法国国家科学研究中心);Aix-Marseille Université, CNRS, CNES, Institut Origines, LAM(艾克斯-马赛大学,法国国家科学研究中心,法国国家空间研究中心,起源研究所,天体物理与天体化学实验室);Astronomy & Astrophysics Section, School of Cosmic Physics, Dublin Institute for Advanced Studies(都柏林高等研究院宇宙物理学院天文与天体物理系)
Near-perihelion activity and composition of 3I/ATLAS from JUICE/MAJIS observations
LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris(巴黎天文台,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,巴黎大学);Institut d’Astrophysique Spatiale, CNRS/Université Paris-Saclay(宇宙物理学研究所,法国国家科学研究中心/巴黎萨克雷大学);Observatoire des Sciences de l’Univers Nantes Atlantique (Osuna/UARO), CNRS UAR-3281, Nantes Université(南大西洋宇宙科学观测站,法国国家科学研究中心,南特大学);Istituto Nazionale di Astrofisica – Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (INAF-IAPS)(意大利国家天体物理研究所 - 空间天体物理和行星学研究所);Université Paris Cité, Institut de physique du globe de Paris (IPGP), CNRS(巴黎西岱大学,巴黎地球物理研究所,法国国家科学研究中心);LAB, CNRS/Université de Bordeaux(实验室,法国国家科学研究中心/波尔多大学);INAF - Astronomical Observatory of Padova(意大利国家天体物理研究所 - 帕多瓦天文台);Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家科学研究中心,地球与行星物理学研究所);Royal Belgian Institute for Space Aeronomy(比利时皇家空间气动力学研究所)