Кометы могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на эволюцию планет, что можно видеть на примере Земли. Первое выражается в привносе воды и органических молекул, второе – в инициации катастрофических событий, имеющих климатические последствия.

Предполагается, что это особо выражено для приливно-заблокированных экзопланет земного типа, обращенных к звездам одной стороной. Это обусловлено частыми их столкновениями с кометами в связи с особыми орбитальным и динамическим взаимодействиями со звездами. Так, малые орбитальные расстояния (0,01-0,06 а. е.) вызывают высокую орбитальную скорость таких экзопланет. К тому же вследствие близости к звездам повышена гравитационная фокусировка, притягивающая кометы. Приливные силы могут дестабилизировать кометные облака, повышая вероятность столкновений. Вдобавок такие планеты отличаются специфической атмосферной динамикой, способной усиливать и продлевать эффекты столкновений с кометами.

Новое исследование было посвящено изучению влияния кометных столкновений с приливно-заблокированными экзопланетами. Ученые смоделировали столкновение ледяной кометы радиусом 2,5 км и массой около 65 гт с экзопланетой наподобие TRAPPIST-1e в обитаемой зоне красного карлика с использованием комбинированной модели, учитывающей физику разрушения кометы и климатические изменения на планете.

По результатам установлено, что вследствие термической абляции в атмосфере под влиянием аэродинамических сил основная масса воды останется в верхних слоях с давлением ниже 100 Па. Наибольшие изменения произойдут в средних слоях, в то время как нижняя атмосфера будет затронута слабо. Восстановление займет 20 лет.

Таким образом, даже небольшие кометы могут привести к значительным изменениям климата и обогатить атмосферу кислородом и водой. Такие процессы можно потенциально обнаружить телескопами вроде JWST.

Полученные результаты подчеркивают двойственную роль кометных столкновений и особую ее выраженность для приливно-заблокированных экзопланет.