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科学家沸腾了!研究发现生命起源来源于地球“吞没”了一颗行星!

 夏树冬阳 2019-01-25

据一项最新研究表明,生命的起源或与地球的远古碰撞有关,而这次碰撞是形成月球的关键!

这场来自44亿年前的远古大碰撞不仅诞生了月球,而且地球很可能从中获得了生命形成所需元素!

科学家沸腾了!研究发现生命起源来源于地球“吞没”了一颗行星!


让我们还原一下这场惊世骇俗的大碰撞:44亿年前,一颗火星大小的被称为“忒亚”的行星撞上了原始地球,当时,地球还未诞生生命,碰撞将大量的物质从这对行星抛向太空,并与地球合并,相当于被地球吞没合并。而一些被暴力解放的物质最终结合在一起形成了月球,而其他的碎片则被我们这个伤痕累累、流血不止的世界吞噬,随后月球正巧不巧地转移到围绕地球的永久轨道。

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早期科学家认为该事件仅仅诞生了月球,但一项新的研究发现,这一事件的影响可能比之前认为的要大得多。这次碰撞还可能为我们的星球注入了生命形成所需的碳、氮和硫,这些是我们所知的生命的关键化学组成部分。

科学家解释,那时的地球有点像今天的火星。它有一个地核和一个地幔,但它的非核心部分存在挥发性很差的元素如氮,碳和硫等,碳、氮和硫是“易挥发”的元素,这意味着它们的沸点相对较低,对于新生的行星和卫星来说,它们很难附着。许多其他重要的生命化学物质,包括水,也是挥发物。

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科学家表示忒亚的地核可能含有丰富的硫化物,硫阻碍了地核对碳和氮的吸收,将这些元素推入地幔和地壳,因此当时的地球也被称为“块状硅酸盐地球”。由于我们星球的非核心部分的元素,可以相互混合,但它们从不与核心的元素相互作用。虽然一些挥发物存在于地核中,但它们无法到达地球的外层。然后碰撞发生了,由此诞生了生命所需元素。

但是还有一种理论认为,一种被称为碳质球粒陨石的特殊类型的陨石撞击地球,使大块硅酸盐地球产生了这些挥发性元素。这一观点基于一个研究发现:氮、碳和氢的同位素的比例似乎与这些陨石上发现的比例相匹配。

因此,该理论的支持者认为,陨石肯定是这些元素的来源。但是后来这项理论被推翻了,因为碳和氮的比例失调了。这些陨石的碳含量约为氮的20倍,而地球的非核心物质的碳含量约为氮的40倍。所以该猜想被否决了。

模拟实验

为了彻底还原44亿年前那场空前的碰撞,科学家们开始着手创造一颗可能与地球相撞的行星。

在实验室里,科学家在一种特殊的熔炉里,创造了高温高压的条件,在这种条件下,行星的内核可能会形成。在石墨(碳的一种形式)的胶囊中,他们将金属粉末(代表核心,包括铁和氮等元素)与不同比例的硅酸盐粉末(硅和氧的混合物,用来模拟假想的地球地幔)结合在一起。

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在他们的实验中,通过改变温度、压力和硫的比例,研究小组设想了这些元素是如何在地核和这个假想星球的其他部分之间分裂的。

他们发现,在高浓度的氮和硫存在的情况下,碳与铁结合的可能要低得多,并且即使存在大量的硫,氮与铁结合的可能也要低得多,因此,要想把氮从地核中排除,并存在于地球的其他地方,它应该含有高浓度的硫。

然后,他们将这些可能性与不同挥发性元素的行为方式,以及目前地球外层碳、氮和硫的含量等信息一起输入模拟。

研究小组还进行了计算机模拟,探索了超过10亿个不同的场景,以便更好地理解地球是如何获得挥发物的,结果他们发现一个最有可能的事件,可能会导致一个正确的碳氮比,那就是一个核心包含大约25到30%硫的火星大小的星球与地球发生碰撞并合并!

科学家激动地称,这项研究的结果是非常有可能的,因为各方面的数据偏差不会太大,不过还需要进一步的验证!

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