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美媒:闪电或为地球生命诞生铺平道路

时间:2021-03-18 14:47:16 | 来源:参考消息

原标题:美媒:闪电或为地球生命诞生铺平道路 来源:参考消息网

参考消息网3月18日报道 据美国趣味科学网站3月16日报道,地球上生命的诞生可能始于一道闪电。

根据周二发表在英国《自然·通讯》上的一项新研究,在地球早期历史上的10亿年里划破天空的大量闪电,可能帮助释放了重要的磷化合物。这为地球上生命的诞生铺平了道路。

研究报告的第一作者、耶鲁大学地球与行星科学系研究生本杰明·赫斯说:“在我们的研究中,我们首次证明,闪电很可能是生命形成时期(约45亿至35亿年前)地球上活性磷的一个重要来源。”

天空中的一道闪电是如何让地球上的生命诞生的呢?这都与磷有关——或者更确切地说,与磷原子和其他生命要素结合后所能生成的有机物有关。

在大约40亿年前,尽管大气中可能有充足的水和二氧化碳——这些对生命的基本分子而言也是至关重要的,但地球上的大部分天然磷还被束缚在无法溶解的岩石中,无法与其他元素结合形成有机磷酸盐。那么,地球后来是如何获得这些关键化合物的呢?

一种理论认为,早期地球是从携带一种名为磷铁石的矿物质的陨石中获取磷的。根据最新研究,如果大量的磷铁石陨石在数百万或数十亿年的时间里撞击地球,那么就会有足够多的磷被释放到集中区域,为生命的诞生创造适当条件。

不过,赫斯说,约45亿至35亿年前,在地球上出现生命时,陨石撞击地球的频率“急剧”下降。这一事实使星际磷理论复杂化。

但赫斯说,还有另一种制造磷铁石的方法——就在地球上制造。我们需要的只是一些土地、一片云和大量闪电。闪电可以使物体表面温度升至近2760摄氏度,从而形成以前不存在的新矿物质。在这项新研究中,赫斯及其同事们研究了一块被闪电炸过的岩石。研究小组发现,岩石内部形成了较小的磷铁石球,此外还有大量玻璃状矿物质。

掌握了闪电可以制造富含磷的磷铁石的初步证据,研究小组接下来必须计算出,落在早期地球上的闪电是否多到足以让大量磷元素被释放到环境中。

据研究小组计算,40亿年前,每年大概会有10亿至50亿道闪电。研究小组估计,在这些闪电中,每年有1亿至10亿道击中陆地(其余的则在海洋上方放电)。

赫斯说,在10亿年间,可能有多达100亿亿道闪电击中了我们这个年轻星球的陆地,每道闪电都让一点点可用的磷被释放出来。研究小组估计,在45亿至35亿年前,每年单是闪电就能使地球获得110至1.1万千克的磷。

资料图:这是3月5日在印度尼西亚北苏门答腊省拍摄的锡纳朋火山上空的闪电(长时间曝光照片)。(新华社)
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