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《自然通訊》雜志：電閃雷擊在地球生命起源中發(fā)揮重要作用
發(fā)布時(shí)間：2025-12-07 19:35:34 來(lái)源：骨軟筋酥網(wǎng) 作者：焦點(diǎn)
大約40億年前的地球早期插圖（圖片來(lái)源：物理學(xué)家組織網(wǎng)）
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)科技日?qǐng)?bào)（張佳欣）：40多億年前，以隕石形式“運(yùn)送”到地球的通訊礦物一直被認(rèn)為是地球上生命發(fā)展的關(guān)鍵成分。但一項(xiàng)發(fā)表在16日的電閃地球《自然通訊》雜志上的最新論文稱(chēng)，來(lái)自英國(guó)利茲大學(xué)的雷擊研究人員已經(jīng)證實(shí)，電閃雷擊與隕石一樣重要，生命它可以將礦物質(zhì)帶到地球，起源并為地球上的揮重生命形成提供條件。研究人員說(shuō)，自然雜志中發(fā)作用這表明，通訊如果大氣條件合適，電閃地球任何時(shí)候都可以通過(guò)同樣的雷擊機(jī)制在類(lèi)地行星上形成生命。
根據(jù)達(dá)爾文著名的生命“溫暖的小池塘”概念，許多人認(rèn)為地球上的起源生命起源于淺表水域。磷是揮重生命所必需的成分，在從運(yùn)動(dòng)到生長(zhǎng)和繁殖的自然雜志中發(fā)作用所有生命過(guò)程中都起著關(guān)鍵作用。早期地球表面存在的磷包含在不能溶于水的礦物中，但隕磷鐵礦可以溶于水。
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的本杰明·赫斯說(shuō)：“大多數(shù)地球表面生命形成的模型中都少不了隕石，這些隕石攜帶了少量的隕磷鐵礦?！倍@項(xiàng)研究中，研究人員在一塊巨大的原始電閃石（電閃石是一種閃電擊中地面時(shí)形成的巖石）樣本中發(fā)現(xiàn)了大量隕磷鐵礦。
“早期的行星撞擊是太陽(yáng)系罕見(jiàn)的事件?！敝笇?dǎo)該項(xiàng)研究的利茲大學(xué)地球與環(huán)境學(xué)院地球化學(xué)副教授杰森·哈維說(shuō)，“另一方面，閃電并不是一次性事件。如果大氣條件有利于閃電的產(chǎn)生，對(duì)生命形成至關(guān)重要的元素就可以被運(yùn)送到行星的表面?！?br>閃電頻繁襲擊地球，意味著地球表面生命起源所需的磷并不完全依賴(lài)于隕石撞擊，這也意味著在隕石撞擊地球不再是常見(jiàn)現(xiàn)象之后，其他類(lèi)地行星上仍有可能形成生命。研究人員認(rèn)為，發(fā)現(xiàn)的這些隕磷鐵礦是通過(guò)數(shù)十億次閃電帶到地球早期的。
他們估計(jì)，閃電產(chǎn)生的磷礦超過(guò)了地球大約35億歲時(shí)隕石產(chǎn)生的磷礦，這大約是已知最早的微化石的年齡，這使得閃電對(duì)地球上生命的出現(xiàn)具有重要意義。此外，閃電的破壞性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于行星撞擊，這意味著它們不太可能干擾生命可能存在的微妙生長(zhǎng)進(jìn)化路徑。
此外，論文中還寫(xiě)道，如今的地球每年經(jīng)歷約5.6億次閃電。根據(jù)論文中的模型預(yù)測(cè)，地球早期每年大約有10億到50億次閃電。
指導(dǎo)該項(xiàng)研究的構(gòu)造地質(zhì)學(xué)與構(gòu)造學(xué)教授桑德拉·皮亞佐羅說(shuō)：“我們的研究成果令人興奮，它打開(kāi)了未來(lái)幾個(gè)研究方向的大門(mén)，包括在類(lèi)似地球的早期環(huán)境中尋找和深入分析新鮮的電閃石；深入分析閃電加熱對(duì)其他礦物的影響，以識(shí)別巖石記錄中的這些特征；以及進(jìn)一步分析這種保存異常完好的電閃石，以識(shí)別其內(nèi)部的物理和化學(xué)過(guò)程?！?br>研究人員稱(chēng)：“所有這些研究都將有助于我們加深對(duì)電閃石隨時(shí)間改變地球化學(xué)環(huán)境的重要性的理解。”
相關(guān)報(bào)道：閃電或?yàn)榈厍蜃畛跎峁┳銐蚧钚粤?br>（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中新網(wǎng)：施普林格·自然旗下學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》最新發(fā)表一篇地球科學(xué)研究論文指出，閃電可能為支持早期地球的最初生命提供了足夠的生物可利用磷(活性磷)。這項(xiàng)“點(diǎn)燃早期地球生命的火花”的研究成果，提示出早期地球必需營(yíng)養(yǎng)素的一個(gè)此前未注意到的來(lái)源。
該論文稱(chēng)，地球生命的出現(xiàn)依賴(lài)于必需元素的精準(zhǔn)調(diào)和，其中一個(gè)元素是生物可利用磷，或稱(chēng)活性磷，這是DNA、RNA和細(xì)胞膜脂質(zhì)的一個(gè)關(guān)鍵成分。在早期地球上，大部分活性磷都儲(chǔ)藏在不可溶的礦物中。一個(gè)例外是隕磷鐵礦，這種礦物具有較高的活性，產(chǎn)生的磷可以形成有機(jī)分子。不過(guò)，隕磷鐵礦的主要來(lái)源是隕石，意味著生命的出現(xiàn)曾被認(rèn)為與地外巖石的撞擊有關(guān)。
論文通訊作者、美國(guó)耶魯大學(xué)本杰明·赫斯(Benjamin Hess)與合作者提出了隕磷鐵礦和其中蘊(yùn)含的磷的另一個(gè)來(lái)源。他們利用一系列分光技術(shù)，發(fā)現(xiàn)被閃電擊中的部分富含粘土的土壤形成的玻璃狀礦物中含有隕磷鐵礦。
通過(guò)估算每次電擊可能產(chǎn)生的隕磷鐵礦數(shù)量，以及早期地球上合適的土地，論文作者的計(jì)算顯示，每年的電擊可能在早期地球上產(chǎn)生了110千克到1.1萬(wàn)千克的磷，這個(gè)范圍很大，但這個(gè)數(shù)量足以催生最初的生命形式，總量最終可能超過(guò)了流星撞擊產(chǎn)生的磷。
論文作者利用模擬早期地球氣候的模型推測(cè)，雖然流星撞擊在45億年前月球形成后開(kāi)始減少，但閃電次數(shù)以及由此產(chǎn)生的磷在35億年前超過(guò)了隕星，這個(gè)時(shí)間碰巧也是生命起源的時(shí)間。
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