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《自然通讯》:闪电雷击在地球生命起源中发挥的至关重要作用与陨石相当

《自然通讯》:闪电雷击在地球生命起源中发挥的至关重要作用与陨石相当

《自然通讯》:闪电雷击在地球生命起源中发挥的至关重要作用与陨石相当

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:外媒报道,一些地质学家表示,在创造地球生命出现的完美条件方面,雷击和陨石一样重要。长期以来,40多亿年前陨石中输送到地球的矿物质一直被认为是地球上生命发展的关键成分。科学家们认为,这些矿物质的极少量也是通过数十亿次雷击带到地球早期的。

但现在来自利兹大学的研究人员已经确定,雷击与陨石一样,在发挥这一基本功能并让生命得以显现方面具有重要意义。他们表示,这表明,如果大气条件合适,生命可以随时通过同样的机制在类地行星上发展。这项研究是由Benjamin Hess在利兹大学地球与环境学院的本科学习期间领导的。

Hess和他的导师们正在研究一种特别大的原始闪电熔岩样品,这是一种闪电击中地面时产生的岩石。该样品是2016年闪电击中美国伊利诺伊州格伦艾林的一处房产时形成的,并捐赠给附近的惠顿学院地质系。

利兹大学的研究人员最初对闪电熔岩是如何形成的很感兴趣,但在格伦艾林的样品中发现了大量名为schreibersite的极不寻常的磷矿物,这让他们很是着迷。磷是生命的必需品,在从运动到生长和繁殖的所有生命过程中起着关键作用。早期地球表面的磷存在于不能溶于水的矿物中,但schreibersite可以。

现为美国康涅狄格州耶鲁大学博士生的Hess说:“许多人认为地球上的生命起源于浅表水,遵循达尔文著名的‘温暖的小池塘’概念。”

“大多数关于生命如何在地球表面形成的模型都引用了陨石,这些陨石携带少量的schreibersite。我们的工作在所研究的褐铁矿中发现了相对大量的schreibersite。

“闪电频繁袭击地球,意味着地球表面生命起源所需的磷并不完全依赖陨石的撞击。也许更重要的是,这也意味着,在陨石撞击变得罕见之后,其他类地行星上生命的形成仍有可能。"

研究小组估计,当地球距今约35亿年时,闪电所制造的磷矿物质就超过了陨石,这与已知最早的微化石的年龄差不多,因此闪电在地球生命出现的过程中意义重大。此外,闪电的破坏力远不如陨石撞击,这意味着闪电更不可能干扰生命发展的微妙进化途径。

这项名为“闪电是早期地球上生物前磷减少的主要促进因素”的研究于3月16日发表在《自然通讯》上。

利兹大学地球与环境学院根据一项计划资助了该项目,该计划使本科生主导的研究能够使用高端分析设施。

利兹大学地球与环境学院地球化学副教授 Jason Harvey博士和地球与环境学院结构地质学和构造学教授Sandra Piazolo指导了Hess的研究项目。

Harvey博士表示:“早期的轰击是太阳系中一次的事件 当行星的质量达到一定程度时,流星传递更多的磷变得微不足道。另一方面,闪电不是这样的一次性事件。如果大气条件有利于闪电的产生,那么生命形成所必需的元素就可以被输送到行星表面。这可能意味着生命可能在任何时间点出现在类地行星上。"

Piazolo教授表示:“我们令人振奋的研究为未来的几个调查途径打开了大门,包括在类地早期环境中寻找和深入分析新的闪电熔岩;深入分析闪电加热对其他矿物的影响,以识别岩石记录中的这种特征,并进一步分析这种保存异常完好的闪电熔岩,以确定其中的一系列物理和化学过程。”

他指出:“所有这些研究都将有助于提高我们对褐铁矿在改变地球化学环境方面的重要性的认识。”




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