Comets and the Origin and Evolution of Life

Contents
1 Comets and the Origin and Evolution of Life
J. Oró, A. Lazcano, and P. Ehrenfreund ........................... 1
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Comets and the Origin on Life: An Idea with a Long History . . . . . 2
1.3 Chemical Evolution of Cometary Nuclei. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.4 The Collisional History of the Early Solar System . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.5 A Cometary Origin for the Terrestrial Volatiles? . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.6 Comets and Prebiotic Synthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.7 Cometary Collisions and Biological Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2 The Origin of the Atmosphere and of the Oceans
A. Delsemme ................................................... 29
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.2 Hypothesis of the Volcanic Origin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.2.1 The Missing Primary Atmosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2.2 The Origin of the Solar System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.3 Existence of Accretion Disks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.4 Numerical Models for a Protosolar Accretion Disk . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.5 The Chondrites as Clues on Planetary Formation . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.6 FromDusttoPlanets ....................................... 37
2.7 Temperature History of the Earth’s Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.8 Thermochemical Equilibrium in Solar Nebula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.9 Discussion: Was the Earth Outgassed? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.10 Formation of the Giant Planets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.11 Orbital Diffusion of Comets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.12 Chronology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.13 Chronology Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.14 Observational Confirmations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
2.14.1 Cratering Record . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
2.14.2 Geochemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53