撞擊坑可能孕育了地球上的生命

小行星和彗星撞擊可能摧毀了一些生命棲息地,同時也為細菌創造了新的棲息地

這篇報道最初由Inside Science News Service釋出。

(Inside Science)– 小行星和彗星撞擊可能為地球上的早期生命創造了避難所,在地球仍然缺乏臭氧層保護時,保護了最初的微生物免受太陽的強烈輻射。

加拿大倫敦西安大略大學的地質學家戈登·奧辛斯基說:“大多數人將撞擊與恐龍滅絕聯絡起來,但它們也可能對生命有利。”


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奧辛斯基是一項新研究的合著者,該研究發表在當前一期的《天體生物學》雜誌上,研究了加拿大豪頓隕石坑中“衝擊變質”的岩石,這是一個由彗星或小行星在 2300 萬至 3900 萬年前撞擊地球而形成的 14 英里寬的凹陷。該團隊發現,總的來說,在撞擊過程中暴露於更高壓力的岩石樣本包含更多的微觀孔隙,並且孕育了更多數量的光合藍細菌,這些藍細菌已經進化到可以在微小的岩石裂縫中定居。

奧辛斯基說:“我們過去推測情況是這樣的,但我們以前從未有過確鑿的資料。”

該團隊使用光譜儀還表明,衝擊變質岩石更擅長阻擋生物有害的紫外線,同時仍然允許足夠的光線穿透以維持微生物的生存,而微生物依賴陽光生存。

奧辛斯基實驗室的研究員、該研究的第一作者亞歷山德拉·龐特弗拉克特說:“當你衝擊岩石時,你會破壞它的晶體結構,這樣[紫外線]最終會在岩石周圍反彈,穿過岩石的紫外線就會減少。”

據科學家所知,撞擊坑是唯一可以以這種方式改變岩石的環境。

奧辛斯基說:“這是一個獨特的過程。“即使是你所能想到的最猛烈的火山爆發,也遠不及這些撞擊事件中產生的壓力。”

該團隊對豪頓隕石坑岩石的研究表明,在撞擊壓力方面存在一個“最佳點”,可以為微生物創造最理想的棲息地。

奧辛斯基說:“你不想讓岩石完全熔化和被摧毀,但與此同時,一點點衝擊也起不了太大作用。”

雖然巨大的小行星撞擊在今天可能對許多物種來說意味著末日,但在數十億年前,當生命在地球上的立足點仍然非常脆弱時,它們可能在幫助啟動最早的生命方面發揮了重要作用。在大約 40 億年前的後期重轟炸期,當新形成的地球受到小行星和彗星群的撞擊時,撞擊地點可能對生命尤其重要。

奧辛斯基說,衝擊變質岩不僅可以在地球仍然缺乏保護性大氣層時提供免受有害紫外線照射的庇護,而且小行星和彗星撞擊還會產生熱液系統,這些系統可以透過提供熱、水和營養物質的來源來幫助維持生命。

他補充說:“由於撞擊產生的大量能量,你可以產生數公里長的液態熔融岩漿,這需要很長時間才能冷卻下來。這些熱岩石可以加熱水,隨著水溫的升高和降低,你可以得到一個迴圈。”

“大約在十年前,我們所知的產生熱液系統的唯一方法是在火山環境中。但我們後來已經能夠證明,撞擊也會產生熱液系統。”

蘇格蘭阿伯丁大學的地質學家約翰·帕內爾說,撞擊產生熱液噴口系統的能力是科學家們為歐洲航天局下一次火星任務(其中尋找古代火星生命跡象是主要目標)勘察著陸點時對隕石坑非常感興趣的主要原因。帕內爾沒有參與這項研究。

帕內爾說,最新的證據表明,衝擊變質岩石可以提供免受致命紫外線照射的保護,這又增加了一個支援調查火星隕石坑的理由。

帕內爾說:“這是你在火星上尋找生命跡象時檢視隕石坑的眾多理由中的又一個理由。”

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