新的证据表明,地球上生命的关键成分来自太空
如果我们能了解这些物质是如何在地球上形成的,这可能会给我们提供线索,让我们了解到生命是如何在地球上起源的,以及它是如何在其他地方出现的。
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主要:插图显示,以太阳为背景,一颗小行星向熔融的原始地球飞驰而去。插图:一颗铁陨石来自熔化的小行星(左)的核心,一颗球粒陨石来自一个“原始的”未熔化的小行星(右)。
(图片来源:Robert Lea(用Canva创作)/雷萨•马丁斯/Ross 芬德利)
新的证据表明,生命的基石是由陨石从太空送到原始地球的,这一发现可以帮助科学家寻找外星生命。
这些陨石本来是早期“未融化的小行星”的断裂遗迹,算是一种小行星。小行星是小型岩石天体,是太阳系岩石行星(包括地球)的主要组成部分。大约46亿年前,它们在婴儿太阳周围的尘埃和气体盘中形成,并使得我们年轻恒星周围的粒子开始聚集在一起,吸积更多的质量,逐渐形成更大的天体。
一组研究人员追踪了陨石中的化学元素锌,以确定地球“挥发性物质”的来源。这些元素或化合物在相对较低的温度下会变成蒸汽。它们很重要,因为它们包括六种对生物(包括水)来说至关重要的常见化学物质。
英国剑桥大学地球科学系的研究小组组长雷萨·马丁斯在一份声明中表示:“关于生命起源最基本的问题之一是,我们生命进化所需的物质来自哪里。”
马丁斯补充说:“如果我们能够了解这些物质是如何来到地球上的,这可能会为我们提供线索,让我们了解生命是如何在这里起源的,以及它是如何在其他地方出现的。”
跟随着锌
马丁斯和来自剑桥大学和伦敦帝国理工学院的同事们之所以选择锌,是因为当它在陨石中形成时,具有了一种可以用来识别挥发性物质起源的独特的成分。
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该团队此前发现,地球上的锌似乎起源于太阳系的不同区域。大约一半来自太阳系的内部区域,靠近我们的星球和太阳附近的其他岩石世界。然而,另一半似乎来自距离太阳第五近的行星——气态巨行星木星。
一颗铁陨石来自熔化的小行星(左)的核心,一颗球粒陨石来自一个“原始的”未熔化的小行星(右)。(图片来源:雷萨 马丁斯/Ross芬德利)
这是可以测量的,因为小行星并不都是一样的。在太阳系最早时代形成的小行星暴露在来自婴儿太阳的高水平辐射下。这导致它们融化,因此很容易通过蒸发失去挥发性物质。
在太阳系形成后期聚集在一起的小行星没有暴露在那么多的辐射下,这意味着它们没有经历那么严重的融化,并且能够保留更多的挥发物。
原行星盘的图解。这就是46亿年前婴儿太阳和太阳系的样子。(图片来源:美国宇航局(NASA)/喷气推进实验室-加州理工学院(JPL-Caltech))
该团队研究了来自不同小行星的大量陨石样本中的锌。然后,他们追踪了数千万年来在地球吸积物质的过程中到来的不同类型的锌。
他们发现,熔融的小行星约占地球总质量的70%,但只提供了约10%的锌含量。这意味着地球上90%的锌来自于含有更多完整挥发物的“未融化”的小行星,其中含有更多完整的挥发物。其结果是,这些未融化的太空岩石一定也为形成地球提供了大量的挥发物。
马丁斯补充说:“我们知道,行星与其恒星之间的距离是建立该行星在其表面维持液态水的必要条件的决定性因素。但我们的研究结果表明,无论行星的物理状态如何,都不能保证它们一开始就吸收了正确的物质来拥有足够多的水和其他挥发物。”
马丁斯及其同事进行的这项研究可能会产生远远超出我们星球范围的影响,有助于在宇宙其他地方继续寻找生命。
马丁斯总结道,“类似的条件和过程也可能存在于其他年轻的行星系统中。”“当我们在其他地方寻找宜居行星时,这些不同的物质在提供挥发物方面所起的作用应该牢记于心。”
该团队的研究于周五(10月11日)发表于《科学进展》(《Science Advances》)杂志。
BY:Robert Lea
FY: 米饭
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