陨石或地球44亿年前火山爆发可能促进生命起源

发布者：塞上老君 2023-5-27 20:22

最新发表在施普林格·自然旗下的开放获取学术期刊《科学报告》上的一篇化学研究论文指出，地球上生命起源所需的分子前体可能产生自富含铁的颗粒，这些颗粒可能来自陨石或地球上约44亿年前的火山爆发。

此前的研究已经表明，有机分子的前体可能包括烃类、醛类和醇类等，它们可能是由小行星和彗星的陨石带来，或者是由地球早期大气和海洋之间的反应产生的，而这些反应可能是由闪电、火山活动或撞击所产生的能量促成的。然而，由于数据的不足，人们还不清楚产生这些前体的主要机制。

为了解决这个问题，德国慕尼黑大学和马克斯·普朗克天文学研究所的Oliver Trapp等人进行了研究。他们对小行星或火山岛沉积的尘埃颗粒是否能够促使大气中的二氧化碳转化为早期地球上有机分子的前体进行了研究。他们使用一个加热加压系统（高压釜），在9-45巴的压力和150-300°C的温度范围内，模拟了一系列早期地球上可能存在的条件。他们还在系统中加入了氢气或水，模拟湿润和干燥的气候环境。同时，他们还在系统中添加了不同组合的铁陨石、石陨石或火山灰等粉碎样本，以模拟火山岛上的陨石或火山灰颗粒的沉积。

研究发现，富含铁的陨石和火山灰颗粒在多种早期地球可能存在的大气和气候条件下，能够促使二氧化碳转化为烃类、醛类和醇类。此外，研究还观察到，醛类和醇类形成于较低温下，而烃类则需要300°C的环境才能形成。研究人员认为，随着早期地球大气逐渐冷却，醛类和醇类的产生可能会增加。这些化合物随后可能参与进一步的反应，可能形成碳水化合物、脂类、糖类、氨基酸、DNA和RNA等生命分子。通过计算观察到的反应速率，并结合早期地球环境的研究数据，研究人员估计提出的机制可能每年在早期地球上合成高达60万吨的有机物前体。