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雷击在地球生命的起源中起着至关重要的作用,与陨石一样重要

2021-12-10 13:50:13来源:

大约40亿年前的地球早期插图。

地质学家说,雷击与陨石一样重要,它们为创造生命出现在地球上的理想条件提供了条件。

超过40亿年前,以陨石运送到地球的矿物一直被提倡为地球生命发展的关键成分。

科学家认为,通过数十亿雷击,极少量的这些矿物质也被带到了地球早期。

但是现在,来自利兹大学的研究人员已经确定,雷击与陨石一样重要,可以执行这一基本功能并使生命得以彰显。

他们说,这表明如果大气条件合适,生命可以在任何时间通过相同的机制在类似地球的行星上生长。这项研究是由本杰明·赫斯(Benjamin Hess)在利兹大学地球与环境学院的本科学习期间领导的。

赫斯先生和他的导师正在研究一个巨大而原始的辉石样品,该辉石是闪电击中地面时产生的岩石。该样品是在2016年闪电袭击美国伊利诺伊州格伦艾林的一处房产时形成的,并捐赠给附近的惠顿学院的地质部门。

在伊利诺伊州格伦·艾林(Glen Ellyn)出土的蛇眼石样品。

利兹的研究人员最初对辉石的形成方式很感兴趣,但着迷于在Glen Ellyn样品中发现大量高度稀有的磷矿物质schreibersite。

磷是生命必不可少的元素,它在从运动到生长和繁殖的所有生命过程中都起着关键作用。地球早期表面上存在的磷被包含在不能溶解于水中的矿物质中,而schreibersite则可以。

赫斯先生现在是美国康涅狄格州耶鲁大学的博士生,他说:“许多人认为,地球生命起源于达尔文著名的“温暖的小池塘”概念,起源于浅层地表水。

“大多数关于地球表面生命如何形成的模型都调用了携带少量schreibersite的陨石。我们的工作在所研究的辉石中发现了相对较多的schreibersite。

雷电经常袭击地球,这意味着地球表面生命起源所需要的磷并不仅仅取决于陨石撞击。

“也许更重要的是,这还意味着在陨石撞击变得罕见之后很长一段时间内,仍然有可能在其他类地行星上形成生命。”

在伊利诺伊州格伦·艾林(Glen Ellyn)出土的蛇眼石样品。

研究小组估计,雷击产生的磷矿物质超过了陨石产生的磷矿物质,而地球大约有35亿年的历史,大约是已知的最早的微化石的年龄,因此雷击对地球生命的产生具有重要意义。

此外,雷击比流星击中的破坏力要小得多,这意味着雷击干扰生命发展的微妙进化途径的可能性要小得多。

这项名为雷击是地球早期益生元减少磷的主要促进剂的研究于2021年3月16日发表在自然通讯上。

地球与环境学院通过一项计划资助了该项目,该计划利用高端分析设施实现了由大学领导的研究。

利兹地球与环境学院地球化学副教授Jason Harvey博士和地球与环境学院结构地质与构造学教授Sandra Piazolo指导了Hess先生的研究项目。

哈维博士说:“早期的轰炸是一次太阳系事件。随着行星质量的增长,流星中更多磷的输送变得微不足道了。

“另一方面,闪电并不是一次过的事件。如果大气条件有利于产生闪电,则可以将生命形成必不可少的元素传递到行星表面。

“这可能意味着生命可以在任何时间点出现在类地行星上。”

皮亚佐洛教授说:“我们激动人心的研究为未来的几种研究途径打开了大门,包括在类似早期地球的环境中搜索和深入分析新鲜的铜辉石;深入分析了急速加热对其他矿物的影响,以识别岩石记录中的此类特征,并进一步分析了这种保存良好的辉石,以识别其中的物理和化学过程的范围。

“所有这些研究将有助于我们加深了解,辉石对于随着时间的推移改变地球化学环境的重要性。”

阅读雷击-也许其中有1,000,000,000,000,000,000-可能在地球上激发了生命,以获取更多有关该研究的信息。

参考:本杰明·赫斯,桑德拉·皮亚佐洛和杰森·哈维于2021年3月16日在《自然通讯》 / DOI上发表“雷电是地球上早期益生元减少磷的主要促进剂”。
10.1038 / s41467-021-21849-2