當彗星撞擊被潮汐鎖定的系外行星

地球早期、也就是形成太陽系初期，撞擊地球的彗星可能帶來益處，很可能是地球水來源，約占地球質量 0.02%。

彗星帶來複雜有機分子和生物圈，但彗星碰撞也構成威脅，一顆彗星（或小行星）可能引發1908年俄羅斯通古斯事件，一顆彗星的碎片可能引發12,800年前新仙女木期的快速氣候變化，並導致大範圍生物滅絕。如果地球發生類似碰撞，那其他恆星系統也很可能發生。英國三位科學家模擬冰彗星與潮汐鎖定的類地行星相撞後影響，因這些天體是尋找太陽系外適居行星的首要目標。

即使較小彗星撞擊也會嚴重擾亂潮汐鎖定行星的氣候，並向大氣輸送氧氣，成為系外行星海洋的來源。我們甚至可用今日太空望遠鏡觀測它們。此主題論文的第一篇發表於《天文物理學》期刊。

其實潮汐鎖定的系外行星總是以同一面朝著恆星，與地球相比，遇到彗星撞擊的機率可能更高，因許多都在M型矮星的適居帶運行，非常靠近冷恆星。如此小軌道距離下，系外行星軌道速度高於地球，可能增加與彗星相撞的機率。如距離地球約40光年的TRAPPIST-1行星系統有一顆溫度較低的紅色M型矮星（紅矮星），此系統已知有七顆系外行星，所有行星軌道都呈近圓形，距離地球0.01~0.06天文單位，軌道週期1.5~19地球日。有三四顆系外行星可能位於恆星適居帶，表面可能有液態水。

M型矮星是銀河系最常見的恆星類型，約占所有恆星75%。系外行星如此接近M型矮星可能影響系外行星的大氣動力學和化學性質，影響大氣對彗星撞擊的反應。這些近距離的系外行星可經潮汐力與恆星交換角動量，塞恩斯伯里·馬丁內斯和兩位同事研究系外行星類型。

為了研究單顆彗星撞擊的影響，團隊將塞恩斯伯里·馬丁內斯和另一同事創建的2024年彗星撞擊模型與常見氣候模型結合，氣候模型曾用於探索類地系外行星和潮汐鎖定系外行星的大氣動力學和化學性質。

彗星撞擊模型包括彗星破裂的動力學和彗星表面熱熔化物理學。他們假設一顆半徑2.5公里、純水冰組成的彗星垂直撞擊系外行星表面，將水和熱能輸送到系外行星TRAPPIST-1e類似地球的大氣層。TRAPPIST-1e是尋找適居類地系外行星的重要目標。

當彗星進入大氣層，大氣密度增加，但大氣對彗星的阻力和壓力也會增加，彗星加速熱熔化和蒸發。最後撞擊壓力超過彗星抗拉強度，彗星破碎。這過程可能非常複雜，但眾所周知，僅考慮撞擊產生解體就足以標出解體位置，如1994年撞擊木星的Shoemaker-Levy 9彗星。