古代小行星可能在地球上孕育了產氧生命

Terra

Terra - Triff/Shutterstock.com

韓國地球科學和礦產資源研究所 (KIGAM) 的團隊在韓國的陝川隕石坑內發現了疊層石化石。這項發現表明,小行星撞擊可能在數十億年前創造了適合產氧生命出現的環境。研究結果發表在《通訊地球與環境》期刊。

疊層石是由古代微生物群落建造的層狀結構。現場發現的每塊化石直徑都在 10 到 20 公分之間。這是朝鮮半島唯一已確認的小行星撞擊坑-陝川隕石坑中首次發現此類結構。

熱液湖是原始生命的搖籃

研究人員指出,疊層石可能是在小行星撞擊後立即產生的熱液湖中形成的。衝擊會釋放出強烈的熱量,融化鄰近的岩石並使水長時間保持溫暖。這些熱條件與溶解的礦物質相結合,為古代微生物的繁衍生息創造了理想的棲息地。

藍藻負責建造疊層石,釋放氧氣作為光合作用的副產品。疊層石化石的歷史至少可以追溯到 35 億年前,使它們成為地球上最古老的生命證據之一。

地球化學證據證實了熱液起源

對化石進行的地球化學測試揭示了外星物質和熱水造成的化學變化的跡象。疊層石的內部表現出更強烈的熱液特徵,顯示這些結構是在火山口湖早期較溫暖的階段發展出來的。

該研究的主要作者 Jaesoo Lim 博士表示:“這是第一個全面的證據,表明疊層石可以在小行星撞擊形成的熱液湖中形成。這樣的環境可能為第一個微生物生態系統提供了有利的條件。”

化學數據支持這樣的假設:在最初的撞擊後,隨著環境逐漸冷卻,疊層石繼續形成。

對主要氧化事件的影響

這項發現為大氧化事件(GOE)提供了新的見解,該事件發生在大約 24 億年前,當時大氣中的氧氣含量急劇增加。科學家認為,小行星撞擊形成的熱液湖起到了局部「氧綠洲」的作用。

在氧氣廣泛分佈於地球大氣層之前,這些孤立的環境使得產氧微生物得以繁衍生息。該理論解釋了特定的棲息地如何為早期含氧生命的發展提供必要的條件。

研究人員提出的模型將小行星撞擊作為原始生物圈演化的活躍因素。這些不僅僅是破壞性事件,而且是創造獨特和臨時生態系統的催化劑。

KIGAM 的研究背景

韓國地球科學和礦產資源研究所 (KIGAM) 是一家政府資助的研究機構,專門從事地球科學、自然資源和地球系統科學。這項新研究擴展了 2021 年發表在《岡瓦納研究》雜誌上的先前研究成果,當時該團隊首次證實了陝川隕石坑的存在。

目前的研究在對該地點的先前了解中添加了生物學證據。這些發現代表了在理解塑造地球地質和生物歷史的過程方面取得的重大進展。

主要研究結果:

  • 隕石坑西北地區發現直徑10至20公分的疊層石
  • 在炎熱、富含礦物質的熱液環境中形成的證據
  • 表明熱水發生變化的化學特徵
  • 熱液撞擊火山口湖中疊層石的首次綜合證據
  • 小行星撞擊與原始含氧生命的出現之間可能存在聯繫

對火星生命搜尋的影響

發現超出了地球範圍。科學家指出,火星早期曾有充滿水的撞擊坑,與早期地球上的撞擊坑類似。火星撞擊坑環境是尋找古代微生物生命跡象的理想地點。

從陝川隕石坑開發的方法為未來的火星調查提供了一個框架。未來的探索任務可以使用韓國發現的模式作為參考來探測這顆紅色星球上的類似結構。

另見