最新研究表明彗星撞擊地球或為生命誕生提供溫床

【環球科技5月5日報道 記者 心月】來自都柏林聖三一學院自然科學學院的地球化學家可能找到了一個長期倍受爭議問題的答案：地球上的生命最初在哪裡誕生，以及是如何形成的。

最近發表在《地球化學與宇宙化學報》中的一篇文章里，某團隊提出，大型隕石與彗星撞擊海洋後所產生的結構變化為生命提供了有利條件。水和因衝擊產生的高溫岩石相互作用，致使複雜的有機分子合成，而封閉的隕石坑則成為了生命得以旺盛生長的小溫室。

很早以前就有人提出，早期頻繁撞擊地球的隕石和彗星體提供了原料——複雜的有機分子，如甘氨酸，β-氨基丙酸，γ-氨基丁酸-正丁酸和水——以及合成所需的能量。聖三一團隊的成果是提出了一種新的假設:撞擊產生的隕石坑是有助於反應發生的理想環境，這些反應見證了最初的「生命之種」生根發芽。

現為瑞士在讀博士的第一作者埃德爾·奧沙利文說: 「此前課題關於生命起源的研究專註於水熱環境中的合成。如今這些在大洋中脊處發現的板塊構造上的特徵特性，不太可能存在於早期地球。相反，這項新課題的成果表明，大量的熱液系統曾在加拿大安大略省薩德伯里封閉的撞擊隕坑裡發生作用。」

該研究是由愛爾蘭科學基金會資助，資深作家、聖三一學院地質與礦物學教授鮑爾茨·坎伯領頭的一個總項目的一小部分。

儘管沒有非常古老的地球撞擊結構保存下來，薩德伯里盆地提供了一個絕無僅有的機會用來研究填充盆地的沉積物，作為研究早期撞擊隕坑相貌的指南。薩德伯里結構在已知的地球撞擊隕坑中是獨特的。它有著厚度異常(近2.5千米)的盆地充填沉積，大部分接近黑色(由於含碳物質)，也包含有熱液金屬沉澱物。

坎伯教授表示：「由於後來的構造力，所有曾是200千米寬的岩石現在都暴露在表面，而不是被埋在底下。這使完成一次從衝擊下盤穿過熔化層，再跨越整個盆地填充沉積的橫貫成為可能。對於一位地質學家而言，這就像是一次經歷整個撞擊過程的時間旅行。」

對盆地填充沉積中有代表性的樣本進行了化學分析和碳同位素分析揭示了一系列有趣的現象。

第一件顯而易見的現象是，在沉積過程中那些早起被海水灌入的隕坑自始至終都保持在海平面以下。重要的是，盆地中的水長期被廣闊的海洋所隔絕形成超過1.5千米的火山岩和沉積物的沉積。底層沉積物由在海水進入被撞擊熔融物質覆蓋基底的隕坑時形成的岩石所組成。燃料-冷卻劑反應致使火山岩的沉積，並促進了熱液活動。在這些沉積物的上方，還原態碳開始在盆地填充沉積中出現，而火山產物進一步轉變成玄武岩。

此前，這些岩石里的碳元素的存在令人費解，而被解釋為是從隕坑盆地外沖刷進來的。然而，新的數據顯示隕坑盆地中的微生物產出了碳物質，並消耗了重要的營養物，如硫酸鹽。

「有明顯的證據表明水體中鉬元素的枯竭，這顯然說明了這是一個相對與周邊海洋封閉的環境。」 埃德爾·奧沙利文補充道。

研究表明直到隕坑壁最終倒塌後才有周邊海洋的營養鹽補充進來。這些在海平面下、被隔絕的撞擊盆地，經歷了玄武岩火山活動並形成了自己的熱液系統，因此展現了一條合成和濃縮生命基石的新途徑。

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