當(dāng)另一個(gè)天體撞向地球時(shí),為地球上的生命提供了化學(xué)物質(zhì)。(artist's impression)
據(jù)《每日郵報(bào)》,研究人員說,地球的大部分碳、氮和其他生命必需的揮發(fā)性元素很可能是在44億年前的行星碰撞中形成的。
該研究表明,地球上的大部分生命必需元素——包括我們體內(nèi)的大部分碳和氮——可能來自另一個(gè)星球。
這是一項(xiàng)新研究的發(fā)現(xiàn)。當(dāng)另一個(gè)天體撞向地球時(shí),為地球上的生命提供了化學(xué)物質(zhì)。
這張圖顯示了碰撞前的行星。
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該研究的合著者、美國萊斯大學(xué)的Rajdeep Dasgupta教授說:“通過對原始隕石的研究,科學(xué)家們早就知道,地球和太陽系內(nèi)部的其他巖石行星都是揮發(fā)性消失的。”
但揮發(fā)性傳遞的時(shí)間和機(jī)制一直是爭論的焦點(diǎn)。
達(dá)斯古普塔教授的實(shí)驗(yàn)室專門研究地球化學(xué)反應(yīng),這些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在一個(gè)星球深處的高溫高壓環(huán)境中。
該研究的主要作者、研究生達(dá)曼維爾·格里瓦爾(Damanveer Grewal)在一系列實(shí)驗(yàn)中收集了證據(jù),以檢驗(yàn)一個(gè)長期存在的理論,即地球的揮發(fā)物來自于與一顆核心含硫豐富的行星的碰撞。
他說,這顆行星核心的含硫量很重要,因?yàn)榇嬖谟诘厍蚝诵囊酝馑械胤降奶?、氮和硫的?shí)驗(yàn)證據(jù)“令人費(fèi)解”。
格里瓦爾先生補(bǔ)充說:“地核不與地球的其他部分相互作用,但它上面的一切,地幔、地殼、水圈和大氣,都是相互聯(lián)系的。”
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他的實(shí)驗(yàn)?zāi)M了地核形成過程中的高壓和高溫,驗(yàn)證了富含硫的行星地核可能排除碳或氮,或兩者兼而有之的想法,與地球相比,這些元素在大塊硅酸鹽中所占比例要大得多。
研究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)計(jì)算機(jī)模擬,以找出產(chǎn)生地球揮發(fā)物的最可能場景。
格里瓦爾先生說:“我們發(fā)現(xiàn),所有的證據(jù)——同位素特征、碳氮比以及硅酸鹽土中碳、氮和硫的總量——都與月球形成的影響相一致,這種影響涉及到一顆含有揮發(fā)物、火星大小、內(nèi)核含硫豐富的行星。”
這張圖表顯示了行星相撞后的情況。
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達(dá)斯古普塔教授是美國宇航局資助的一個(gè)名為“智慧行星”的項(xiàng)目的首席研究員,該項(xiàng)目旨在探索生命基本元素如何在遙遠(yuǎn)的行星上聚集。
他說:“這項(xiàng)研究表明,一顆巖石狀的類地行星,如果它是在巨大的撞擊中形成并成長起來的,那么它就有更多的機(jī)會(huì)獲得生命所必需的元素。這些撞擊可能來自于原行星的不同部分。”
達(dá)斯古普塔教授說,地球上大量的硅酸鹽,單憑其自身的力量,似乎不可能形成形成我們生物圈、大氣層和水圈的生命必需的混合物。
他補(bǔ)充說:“這意味著我們可以擴(kuò)大對導(dǎo)致?lián)]發(fā)性元素聚集在一個(gè)星球上支持我們所知的生命途徑的研究。”
這項(xiàng)研究的全部結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。
封面新聞 路過蜻蜓 綜合編譯
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