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有新发现:是什么激发了地球上的生命

地球上的生命是如何开始的这个问题长期以来一直吸引着我们,新的研究表明,原始闪电——也许在10亿年的时间里——可能在激发地球上的生命方面起到了至关重要的作用。

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这个想法的核心是,闪电击中地面时会产生一种特殊的岩石,称为雷击石(fulgurite),又名闪电熔岩。雷击石(fulgurite)中含有磷,磷是生命形成的关键基本成分之一;这种成分通常被锁在不溶性岩石中。

研究人员现在认为,早期地球很可能经历了足够长时间的雷击,释放出生命开始所需的活性磷。事实上,同样的过程也可能发生在其他行星上。

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“这项研究帮助我们了解生命是如何在地球上形成的,以及它如何仍在其他类地行星上形成的。”耶鲁大学的地球和行星科学家本杰明·赫斯说,“它使闪电成为通向生命起源的重要途径。”

由于可在可溶性矿物陨磷铁镍石(schreibersite)中发现活性磷,因此认为富含陨磷铁镍石(schreibersite)的陨石可能负责将磷以可用状态输送到我们的星球。然而,就陨石撞击地球而言,生命最初开始萌芽的时代并不被认为是一个忙碌的时代。

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利用各种光谱成像技术,研究人员发现,当闪电击中富含黏土的特定类型土壤时,在雷击石玻璃中也可以发现陨磷铁镍石(schreibersite)。

通过一个计算机模型,研究人员估计在早期地球上每年大约会发生10亿到50亿次闪电(我们现在每年只有5.6亿次左右的闪电),每年有多达10亿次闪电击中地面。

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把它扩展到10亿年左右,我们讨论的是五百亿次撞击的区域,以及大量可用的磷,这些磷可以帮助形成DNA、RNA和我们所知道的生命所依赖的其他生物分子。

研究小组说,事实上,雷击产生的磷可能在35亿年前就已经开始超过陨石撞击产生的磷,而那时人们认为最早的基本生命形式已经开始出现。

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磷只是一种非常精细的化学混合物的一部分,科学家们认为这些化学混合物一定是在早期地球上形成的,这样生命的组成部分就可以通过随后的反应被创造出来。

更重要的是,与陨石不同,雷击会集中在热带地区的陆地上。这将创造出磷含量更丰富的区域,恰恰是生命混合物的其他成分更可能集中在一起的地方——在陆地上的水源中,比如池塘。

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这也是一个化学信号,我们也可以在外星世界上寻找它,因为如果磷引发了导致地球生命的链式反应,那么在其他地方也可能发生相同的事件序列。

研究人员在论文中写道:“这提供了一种与陨石降落通量无关的机制,可在类地行星上连续产生益生元反应性磷,从而可能无限期地促进行星生命的出现。”

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