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科學家沸騰了!研究發現生命起源來源於地球「吞沒」了一顆行星!

據一項最新研究表明,生命的起源或與地球的遠古碰撞有關,而這次碰撞是形成月球的關鍵!

這場來自44億年前的遠古大碰撞不僅誕生了月球,而且地球很可能從中獲得了生命形成所需元素!

讓我們還原一下這場驚世駭俗的大碰撞:44億年前,一顆火星大小的被稱為「忒亞」的行星撞上了原始地球,當時,地球還未誕生生命,碰撞將大量的物質從這對行星拋向太空,並與地球合併,相當於被地球吞沒合併。而一些被暴力解放的物質最終結合在一起形成了月球,而其他的碎片則被我們這個傷痕纍纍、流血不止的世界吞噬,隨後月球正巧不巧地轉移到圍繞地球的永久軌道。

早期科學家認為該事件僅僅誕生了月球,但一項新的研究發現,這一事件的影響可能比之前認為的要大得多。這次碰撞還可能為我們的星球注入了生命形成所需的碳、氮和硫,這些是我們所知的生命的關鍵化學組成部分。

科學家解釋,那時的地球有點像今天的火星。它有一個地核和一個地幔,但它的非核心部分存在揮發性很差的元素如氮,碳和硫等,碳、氮和硫是「易揮發」的元素,這意味著它們的沸點相對較低,對於新生的行星和衛星來說,它們很難附著。許多其他重要的生命化學物質,包括水,也是揮發物。

科學家表示忒亞的地核可能含有豐富的硫化物,硫阻礙了地核對碳和氮的吸收,將這些元素推入地幔和地殼,因此當時的地球也被稱為「塊狀硅酸鹽地球」。由於我們星球的非核心部分的元素,可以相互混合,但它們從不與核心的元素相互作用。雖然一些揮發物存在於地核中,但它們無法到達地球的外層。然後碰撞發生了,由此誕生了生命所需元素。

但是還有一種理論認為,一種被稱為碳質球粒隕石的特殊類型的隕石撞擊地球,使大塊硅酸鹽地球產生了這些揮發性元素。這一觀點基於一個研究發現:氮、碳和氫的同位素的比例似乎與這些隕石上發現的比例相匹配。

因此,該理論的支持者認為,隕石肯定是這些元素的來源。但是後來這項理論被推翻了,因為碳和氮的比例失調了。這些隕石的碳含量約為氮的20倍,而地球的非核心物質的碳含量約為氮的40倍。所以該猜想被否決了。

模擬實驗

為了徹底還原44億年前那場空前的碰撞,科學家們開始著手創造一顆可能與地球相撞的行星。

在實驗室里,科學家在一種特殊的熔爐里,創造了高溫高壓的條件,在這種條件下,行星的內核可能會形成。在石墨(碳的一種形式)的膠囊中,他們將金屬粉末(代表核心,包括鐵和氮等元素)與不同比例的硅酸鹽粉末(硅和氧的混合物,用來模擬假想的地球地幔)結合在一起。

在他們的實驗中,通過改變溫度、壓力和硫的比例,研究小組設想了這些元素是如何在地核和這個假想星球的其他部分之間分裂的。

他們發現,在高濃度的氮和硫存在的情況下,碳與鐵結合的可能要低得多,並且即使存在大量的硫,氮與鐵結合的可能也要低得多,因此,要想把氮從地核中排除,並存在於地球的其他地方,它應該含有高濃度的硫。

然後,他們將這些可能性與不同揮發性元素的行為方式,以及目前地球外層碳、氮和硫的含量等信息一起輸入模擬。

研究小組還進行了計算機模擬,探索了超過10億個不同的場景,以便更好地理解地球是如何獲得揮發物的,結果他們發現一個最有可能的事件可能會導致一個正確的碳氮比那就是一個核心包含大約25到30%硫的火星大小的星球與地球發生碰撞併合並!

科學家激動地稱,這項研究的結果是非常有可能的,因為各方面的數據偏差不會太大,不過還需要進一步的驗證!

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