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生命成分是如何來到地球的

2024-10-19科學

一顆來自熔融行星核心的鐵隕石(左)和一顆來自「原始」未熔融行星的球粒隕石(右)。圖片來源:英國劍橋大學

科技日報記者 張夢然

英國劍橋大學地球科學系雷薩·馬丁斯博士曾提出一個引人深思的問題:「生命起源所需的關鍵物質究竟從何而來?如果我們能夠解開這一謎題,或許就能為地球上生命的出現提供線索,甚至揭示其他星球上生命存在的可能性。」

現在,劍橋大學和倫敦帝國學院的研究人員正致力於解答這個問題。他們利用隕石中鋅的獨特「化學指紋」,試圖揭開地球上揮發性物質的起源之謎。所謂揮發性物質,是在相對較低溫度下會變成蒸氣的元素或化合物,包括在生物體中發現的6種最常見元素以及水。而隕石中發現的鋅,具有獨特的成分,可用於確定地球揮發性物質的來源。

這項研究並不容易,因為地球上的鋅,其來源要追溯到太陽系的不同區域。但經過分析,科學家取得了令人振奮的進展。他們發現,「未熔化」的小行星可能是地球上存在足夠化合物以支持生命起源的關鍵。

這些小天體在吸積過程中形成,即年輕恒星周圍的塵埃粒子逐漸聚集,最終形成了更大的天體。然而,並非所有的小行星都經歷了相同的命運。早期形成的星子由於暴露於高水平的放射性環境中,熔化並失去了大部份揮發性物質。相比之下,一些後來形成的小行星「逃過」了這樣的高溫熔化過程,從而保留了更多的揮發性成分。

透過分析多種不同來源的隕石樣本中的鋅含量,科學家構建了一個模型,模擬了地球在其長達數千萬年的吸積期內如何積累鋅的過程。結果表明,盡管那些經歷熔化的星子,提供了大約10%的鋅。剩下的大部份鋅,則來自於那些未經熔化、富含揮發性元素的小行星殘余物。

這項發現不僅有助於人們理解地球上生命的化學基礎,還可能成為探索火星及其他外星世界是否存在生命的有力工具。因為相似的條件和過程,也可能發生在其他年輕的行星系統中。當人們在尋找宇宙中其他可能孕育生命的行星時,了解這些揮發性物質是如何被輸送到行星表面的知識將至關重要。