研究发现:闪电或为地球生命诞生铺平道路

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据美国趣味科学网站3月16日报道,地球生命的诞生可能始于一道闪电。

周二发表在《自然快报》上的一项最新研究表明,在地球历史的头10亿年中,穿过天空的闪电数量可能有助于释放重要的磷化合物。这为地球生命的诞生铺平了道路。

这项研究的主要作者、耶鲁大学地球与行星科学系研究生本杰明·赫斯(Benjamin Hess)说:“在我们的研究中,我们首次证明闪电可能是地球生命形成过程中(大约45亿至35亿年前)活性磷的重要来源。”

天空中的闪电如何使地球上的生命诞生?这一切都与磷有关——或者更确切地说,是磷原子与其他生命元素结合时产生的有机物。

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大约40亿年前,虽然大气中可能有足够的水和二氧化碳,这也是生命基本分子所必需的,但地球上大部分的天然磷仍然束缚在不溶性岩石中,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,早期地球从携带磷灰石矿物的陨石中获取磷。根据最新研究,如果数百万年或数十亿年后大量磷矿陨石撞击地球,将有足够的磷释放到富集区,为生命的诞生创造适当的条件。

然而,赫斯说,当45亿到35亿年前地球上出现生命时,陨石撞击地球的频率“急剧下降”。这个事实使星际磷的理论复杂化。

但是赫斯说,还有另一种方法可以做到——在地球上。我们需要的只是一些土地,一片云彩和大量的闪电。闪电能将物体表面温度提高到近2760摄氏度,形成以前不存在的新矿物。在这项新的研究中,赫斯和他的同事发现岩石是被闪电击中的。研究小组发现,除了大量玻璃状矿物外,岩石内部还形成了小的磷酸铁球。

有了初步证据表明闪电能产生富含磷的磷矿石,研究小组随后将不得不弄清楚是否有足够的闪电落在早期地球上,从而将大量磷释放到环境中。

根据研究小组的计算,40亿年前,每年可能有10亿到50亿次闪光。研究小组估计,每年有1亿到10亿次这样的闪光击中陆地(其余的在海洋上空)。

赫斯说,10亿年后,可能会有多达100亿道闪电击中我们这个年轻星球的陆地,每一道闪电都会释放出一点有效磷。研究小组估计,在45亿到35亿年前,光是闪电就可以给地球每年110到11000公斤的磷。

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