宇宙轰击创造了生命起源化学的潜力

地球早期小行星和星子的频繁撞击塑造了地壳,并创造了可能支持生命起源前化学甚至早期生命的环境。

来源:Eos杂志

大约 46 亿至 35 亿年前的冥古宙和太古宙期间,小行星和星子定期撞击地球。由于如今很少有岩石的年龄超过 40 亿年,因此我们对那段时期地球环境的了解是有限的。然而,来自月球及其陨石坑表面的样本暗示了这一时期宇宙撞击的速度。

早期的小行星撞击导致地壳发生重大变化,当时地壳主要呈玄武岩状。碰撞产生的冲击波使地壳破裂并增加了孔隙度,使液体和气体能够穿过岩石。先前的研究表明,由此产生的热液系统(例如黄石国家公园周围的间歇泉网络)为地球上早期生命的起源和进化提供了环境。

Alexander 等人探索了冥宙和太古宙期间的地表撞击如何使流体和气体在地壳环境中流动。作者使用 iSALE 冲击物理代码构建了一套大型冲击模拟,切换玄武岩地壳厚度、地温梯度以及是否存在 5 公里深海洋等参数。模拟详细说明了表面碰撞如何影响地壳的渗透性。然后,他们整合了古代轰炸数据的模型,以了解随着时间的推移重复袭击的累积效应。

结果表明,在 43 亿年前,撞击可能使地壳的渗透性大大增强,尤其是在地壳顶部 8 公里处。作者从模拟中推断,可渗透区域的大小取决于撞击能量,地壳中的地温梯度和岩石成分会影响撞击后的破碎程度。这些多孔区域形成了早期地壳内生命起源化学的潜在环境。

—Aaron Sidder,科普作家

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CC BY-NC-ND 3.0 CC BY-NC-ND 3.0

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