科學也可以如此靠近

地球的生命是否來自天體的碰撞?可能性非常大!

1月
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2019

2019年1月24日19時 欲超然

欲超然

我們都知道,能夠孕育出生命的條件、環境,要求都是非常苛刻的,一些因素、元素都是必不可少的。地球上的生命從何而來,我想大家應該都能了解一二,而最近科學家的一項新的研究發現,形成月球的古老碰撞也可能帶來生命所需的所有成分。

眾所周知,在44億年前,有一顆火星大小的天體被撞成了原始的地球,然後將原始的地球撞出另一個天體,這個天體就是我們現在每天晚上所看到的月球,它一直我們的星球周圍的軌道上環繞著,可以說月球和地球是同年同月同日生的離體「兄弟」,月球是看著地球逐漸從原始狀態變成現在生機盎然的模樣,但是月球自身卻什麼都沒有,只有無盡的隕石坑,滿目瘡痍。

我從「 科學進展

」雜誌上了解到,這一新研究發現可能就是那一次碰撞才使得我們地球擁有充滿生命所需的碳,氮和硫。那時候的地球有點像今天的火星,它有一個核心,它有一個地幔,但它的非核心部分的揮發性元素,如氮,碳和硫非常差。地球的非核心部分中的元素,稱為「塊狀矽酸鹽地球」,可以相互混合,但它們從不與核心元素相互作用,雖然核心中存在一些揮發物,但它們無法進入地球的外層發生碰撞。

那麼就有一種理論闡明:一個稱之為碳質球粒隕石的特殊種類隕石,其撞擊地球並為這些揮發性元素提供了散裝矽酸鹽。不過這個想法不能進行憑空想像和架空,它必須建立在這樣的一個事實上,那就是氮,碳和氫的不同形式,使得同位素的比例似乎與這些隕石上的比例相匹配。根據科學研究表明,隕石的碳含量約為20份,而地球的非核材料含有約40份碳。

古老的碰撞

一條路走不通,那就試著從另一條路走,科學家決定測試另一種理論:會不會是撞擊過來的星球帶來的一些生命元素?

我覺得,混沌初開,原始地球必定是被許多不同類型的行星撞擊過,而這些行星中的是否為原始地球提供了正確比例的元素?我想如果發生這種碰撞的話,兩個天體的核心必將合併,而兩個罩子也將合併。

所以科學家就做了一個實驗:在一種特殊的爐子中,擁有可以形成行星核心的高溫高壓條件。在石墨(一種碳)的膠囊中,它們將不同比例的矽酸鹽粉末(矽和氧的混合物,用於模仿假想的行星)的金屬粉末(代表核心,包括與氮結合的鐵等元素)結合在一起。通過在實驗中改變溫度、壓力和硫的比例,最後發現,在高濃度氮和硫的存在下,碳不太願意與鐵結合,而即使存在大量硫,氮也與鐵結合。因此,如果氮被排除在核心之外,並且存在於地球的其他部分,它應該含有非常高濃度的硫。

之後,科學家又將這些可能性納入模擬,以及有關不同揮發性元素如何表現的信息以及地球外層當前的碳,氮和硫含量。經過超過10億次模擬後,發現了一個最有意義的事而且是最有可能的時間並且可能出現的碳和氮的比例,那是一個假定地球碰撞和合併的情景:火星大小的行星,其核心含有約25%至30%的硫。

研究還在繼續,實驗永無止境,尋找生命的源泉是個複雜的命題,或許在將來的一天我們就能肯定的說出:生命就是這麼來的!


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