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生命在地球形成之前可能就已经“来到了”太阳系

2019-04-28
来源:星空天文

 

太阳系的第一批有机体或在地球形成之前就已出现。

太阳系的形成想像图。年幼的太阳周围有一个原行星盘,行星形成于其中。NASA/JPL-Caltech/T。 Pyle太阳系的形成想像图。年幼的太阳周围有一个原行星盘,行星形成于其中。NASA/JPL-Caltech/T。 Pyle

  地球生命是什么时候出现的?至今没有人能够说清。按照一般的想法,生命是在地球形成之后,在地球环境中慢慢演化出来的。虽然有人认为,是彗星为地球带来了生命的原材料,比如水和有机物,但是生命的演化和诞生地依然是地球。

  但是最近有科学家推测,生命在一些特殊的天体上也有过演化的机遇,它们在地球形成之前就有可能已经在太阳系中出现。

这是一个真实的原行星盘,由阿塔卡马大型毫米/亚毫米波望远镜拍摄。ESO, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); A。 Isella; B。 Saxton (NRAO/AUI/NSF)这是一个真实的原行星盘,由阿塔卡马大型毫米/亚毫米波望远镜拍摄。ESO, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); A。 Isella; B。 Saxton (NRAO/AUI/NSF)

  这些特殊的天体叫“微行星”,只存在于太阳系的初期。微行星是行星的前身,也是行星的组装元件。这些小天体拥有生命演化所需的一切要素。微行星中有一些并不会参与行星的形成,但是它们有机会在行星形成期结束后,坠落到那些“温和”的行星——比如地球表面。如果那时生命已经在这些微行星上萌发,那么这些生命就有机会在行星上落地生根和扩散。

  但是问题的关键是,微行星有没有可能演化出生命?这里的未知因素太多,毕竟我们现在无法重现生命的诞生过程。但美国亚利桑那州立大学地球与空间探测学院行星科学家、NASA金属小行星赛琪(Psyche)探测计划首席研究员Lindy Elkins-Tanton认为,微行星有这个机会。这些存在于太阳系最初150万年的微行星,拥有生命所需的全部基本要素——液态水、有机分子和能量。

  人们在1969年坠落在澳大利亚南部的默奇森陨石中,发现过至少35种氨基酸。这块古老的太空石头“闻起来就像一口油井”。Lindy Elkins-Tanton表示,“还有什么地方比一块温暖、湿润的默奇森陨石碎片更适合孕育生命呢?”

  默奇森陨石的母体,和所有早期微行星一样,能够自行产生能量。这种能量来自放射性元素的衰变。具体而言,默奇森陨石的母体热量来自“铝26”的衰变。热量能够自内而外加热微行星。这种热量相当多,部分微行星会因此彻底熔化,而另外一些可能只会部分熔化。

  部分熔化的微行星最终会形成金属核、熔岩幔和原始岩壳,变成一种内热外冷的小天体。在热量的驱动下,内部流体能够通过一条条通道涌向表面。而这些流体中可能就会包括液态水。

  这就不免让人产生遐想。在这些微行星的岩壳下,是否会拥有生命的宜居环境?Lindy Elkins-Tanton认为是有的,而且这种环境可以维持相当长的时间。

  计算机模拟结果显示,直径50千米的微行星可以让液态水在地下维持大约1500万年。此前的研究还表明,较大的微行星甚至可以在5000万年内一直保持湿润。

  如果这一切的确发生了,那么最关键的不确定因素,就只剩下了这几千万年,对于生命从无到有地产生是否足够?很可惜,对于这个问题至今没有人能够回答。

  我们充其量只知道,地球诞生于45亿年前。在地球上,生命通常认为是在38亿年前诞生的。但迄今为止我们发现的最早生命遗迹,其实是41亿年前留下来的。近年还有科学家认为,最早的地球生命实际上在43.6亿年前就已经出现了。

  需要注意的是,Elkins-Tanton并非主张生命源于微行星,而是指出了一种可能。这种可能性,应该可以让我们重新审视那些已经研究了很多年的陨石,看看它们体内是否存在被我们忽视的生命遗迹?看看生命是否有可能,以及又是如何在太阳系内四处扩散的?

  生命在天体之间的传播并不是一个全新的概念。一直以来就有人认为,地球生命源自火星,它们是“乘坐着”小行星或彗星撞击产生的碎片来到地球的。还有一些人甚至认为地球生命来自别的太阳系,是“奥陌陌”这样在太空中流浪的星际彗星把我们带到了这里。

  但是这些都是猜想。鉴于人类的好奇心和局限,也许我们会一直问自己这三个问题:我们是谁?我们从哪里来?我们要到哪里去?

  直到永远。

阿塔卡马大型毫米/亚毫米波望远镜拍摄的20个原行星盘。每一个都在孕育一个“太阳系”。ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S。 Andrews et al。; NRAO/AUI/NSF, S。 Dagnello阿塔卡马大型毫米/亚毫米波望远镜拍摄的20个原行星盘。每一个都在孕育一个“太阳系”。ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S。 Andrews et al。; NRAO/AUI/NSF, S。 Dagnello

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