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研究显示闪电为地球生命诞生铺平道路

地球是如何获得制造首批脱氧核糖核酸和核糖核酸分子所需的磷的?答案可能正划破天空。

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·赫斯对趣味科学网站说:“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。”

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,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。

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。