來源:科技日報
2021-03-18 03:18:03
原標(biāo)題:《自然通訊》發(fā)文稱:電閃雷擊在生命起源中發(fā)揮重要作用
來源:科技日報
科技日報北京3月17日電 (實習(xí)記者張佳欣)40多億年前,以隕石形式“運送”到地球的礦物一直被認(rèn)為是地球上生命發(fā)展的關(guān)鍵成分。但一項發(fā)表在16日的《自然通訊》雜志上的最新論文稱,來自英國利茲大學(xué)的研究人員已經(jīng)證實,電閃雷擊與隕石一樣重要,它可以將礦物質(zhì)帶到地球,并為地球上的生命形成提供條件。研究人員說,這表明,如果大氣條件合適,任何時候都可以通過同樣的機制在類地行星上形成生命。
根據(jù)達(dá)爾文著名的“溫暖的小池塘”概念,許多人認(rèn)為地球上的生命起源于淺表水域。磷是生命所必需的成分,在從運動到生長和繁殖的所有生命過程中都起著關(guān)鍵作用。早期地球表面存在的磷包含在不能溶于水的礦物中,但隕磷鐵礦可以溶于水。
領(lǐng)導(dǎo)這項研究的本杰明·赫斯說:“大多數(shù)地球表面生命形成的模型中都少不了隕石,這些隕石攜帶了少量的隕磷鐵礦。”而這項研究中,研究人員在一塊巨大的原始電閃石(電閃石是一種閃電擊中地面時形成的巖石)樣本中發(fā)現(xiàn)了大量隕磷鐵礦。
“早期的行星撞擊是太陽系罕見的事件。”指導(dǎo)該項研究的利茲大學(xué)地球與環(huán)境學(xué)院地球化學(xué)副教授杰森·哈維說,“另一方面,閃電并不是一次性事件。如果大氣條件有利于閃電的產(chǎn)生,對生命形成至關(guān)重要的元素就可以被運送到行星的表面。”
閃電頻繁襲擊地球,意味著地球表面生命起源所需的磷并不完全依賴于隕石撞擊,這也意味著在隕石撞擊地球不再是常見現(xiàn)象之后,其他類地行星上仍有可能形成生命。研究人員認(rèn)為,發(fā)現(xiàn)的這些隕磷鐵礦是通過數(shù)十億次閃電帶到地球早期的。
他們估計,閃電產(chǎn)生的磷礦超過了地球大約35億歲時隕石產(chǎn)生的磷礦,這大約是已知最早的微化石的年齡,這使得閃電對地球上生命的出現(xiàn)具有重要意義。此外,閃電的破壞性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于行星撞擊,這意味著它們不太可能干擾生命可能存在的微妙生長進化路徑。
此外,論文中還寫道,如今的地球每年經(jīng)歷約5.6億次閃電。根據(jù)論文中的模型預(yù)測,地球早期每年大約有10億到50億次閃電。
指導(dǎo)該項研究的構(gòu)造地質(zhì)學(xué)與構(gòu)造學(xué)教授桑德拉·皮亞佐羅說:“我們的研究成果令人興奮,它打開了未來幾個研究方向的大門,包括在類似地球的早期環(huán)境中尋找和深入分析新鮮的電閃石;深入分析閃電加熱對其他礦物的影響,以識別巖石記錄中的這些特征;以及進一步分析這種保存異常完好的電閃石,以識別其內(nèi)部的物理和化學(xué)過程。”
研究人員稱:“所有這些研究都將有助于我們加深對電閃石隨時間改變地球化學(xué)環(huán)境的重要性的理解。”
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