研究表明,在早期地球上,雷击在创造生命前磷的过程中发挥了作用

磷是生命的关键元素之一,与DNA、RNA、磷脂和三磷酸腺苷等生物分子有关。磷化矿物-如矿物schreibersite——在陨石中传递到早期地球被认为是生命前磷的主要来源。行星科学家们认为,这些矿物质中只有极少的一部分是通过数十亿次闪电带到地球上的。但现在,来自利兹大学和耶鲁大学的一组研究人员已经证实,在执行这一重要功能方面,闪电和陨石一样重要。

这是早期地球的一个例子,就像它在40亿年前的样子。图片来源:露西·恩特威斯尔。

这是早期地球的一个例子,就像它在40亿年前的样子。图片来源:露西·恩特威斯尔。

在这项研究中,耶鲁大学的博士生本杰明·赫斯和他的同事们检查了一个非常大的原始样本电筒

该样品是2016年美国伊利诺伊州格伦埃林的一处房产被闪电击中时形成的。

科学家们最初对电闪石是如何形成的很感兴趣,但后来在他们的样品中发现了大量的施莱茵石,这让他们非常着迷。

磷存在于早期地球表面的矿物质中,不能溶于水,但施雷伊伯石可以。

赫斯说:“许多人认为,地球上的生命起源于浅表水域,这是达尔文著名的‘温暖的小池塘’概念的延续。”

“大多数关于地球表面生命可能如何形成的模型都会引用携带少量施雷伊伯石的陨石。”

“我们的工作在所研究的闪石中发现了相对大量的辉石。”

“闪电频繁地击中地球,这意味着地球表面生命起源所需的磷并不仅仅依赖于陨石撞击。”

“也许更重要的是,这也意味着在陨石撞击变得罕见之后很长一段时间内,其他类地行星上的生命仍然有可能形成。”

作者估计,当雷击时磷矿物超过陨石的磷矿,当地球约有35亿岁的时候,这是最早的已知微生物的年龄,在地球上的生命中产生雷击。

此外,闪电的破坏性远小于流星撞击,这意味着它们不太可能干扰生命可能发展的微妙进化路径。

利兹大学(University of Leeds)地球与环境学院的研究人员贾森·哈维(Jason Harvey)博士说,“早期轰击是太阳系里绝无仅有的事件。”

“当行星达到它们的质量时,流星释放的磷就可以忽略不计了。”

“另一方面,闪电并不是一次性事件。如果大气条件有利于闪电的产生,那么对生命形成至关重要的元素就可以被传递到行星表面。”

“这可能意味着生命可能在任何时间出现在类地行星上。”

“我们令人兴奋的研究为未来的研究打开了一扇门,包括在早期类地环境中寻找和深入分析新鲜的铜熔点;深入分析的影响闪光加热等其他矿物识别功能在岩石记录中,并进一步分析异常保存完好的电筒来识别范围内的物理和化学过程,”桑德拉Piazolo教授说,研究人员在利兹大学的地球与环境学院。

“所有这些研究将有助于加深我们对铜熔点在改变地球化学环境中的重要性的认识。”

该研究在a在《自然通讯

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文学士赫斯。2021.雷击是早期地球上生物起源前磷减少的主要促成因素。Nat Commun12,1535;DOI:10.1038 / s41467-021-21849-2

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