撞击坑可能孕育了地球上的生命

小行星和彗星撞击可能摧毁了一些生命栖息地,同时也为细菌创造了新的栖息地

这篇报道最初由Inside Science News Service发布。

(Inside Science)– 小行星和彗星撞击可能为地球上的早期生命创造了避难所,在地球仍然缺乏臭氧层保护时,保护了最初的微生物免受太阳的强烈辐射。

加拿大伦敦西安大略大学的地质学家戈登·奥辛斯基说:“大多数人将撞击与恐龙灭绝联系起来,但它们也可能对生命有利。”


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奥辛斯基是一项新研究的合著者,该研究发表在当前一期的《天体生物学》杂志上,研究了加拿大豪顿陨石坑中“冲击变质”的岩石,这是一个由彗星或小行星在 2300 万至 3900 万年前撞击地球而形成的 14 英里宽的凹陷。该团队发现,总的来说,在撞击过程中暴露于更高压力的岩石样本包含更多的微观孔隙,并且孕育了更多数量的光合蓝细菌,这些蓝细菌已经进化到可以在微小的岩石裂缝中定居。

奥辛斯基说:“我们过去推测情况是这样的,但我们以前从未有过确凿的数据。”

该团队使用光谱仪还表明,冲击变质岩石更擅长阻挡生物有害的紫外线,同时仍然允许足够的光线穿透以维持微生物的生存,而微生物依赖阳光生存。

奥辛斯基实验室的研究员、该研究的第一作者亚历山德拉·庞特弗拉克特说:“当你冲击岩石时,你会破坏它的晶体结构,这样[紫外线]最终会在岩石周围反弹,穿过岩石的紫外线就会减少。”

据科学家所知,撞击坑是唯一可以以这种方式改变岩石的环境。

奥辛斯基说:“这是一个独特的过程。“即使是你所能想到的最猛烈的火山爆发,也远不及这些撞击事件中产生的压力。”

该团队对豪顿陨石坑岩石的研究表明,在撞击压力方面存在一个“最佳点”,可以为微生物创造最理想的栖息地。

奥辛斯基说:“你不想让岩石完全熔化和被摧毁,但与此同时,一点点冲击也起不了太大作用。”

虽然巨大的小行星撞击在今天可能对许多物种来说意味着末日,但在数十亿年前,当生命在地球上的立足点仍然非常脆弱时,它们可能在帮助启动最早的生命方面发挥了重要作用。在大约 40 亿年前的后期重轰炸期,当新形成的地球受到小行星和彗星群的撞击时,撞击地点可能对生命尤其重要。

奥辛斯基说,冲击变质岩不仅可以在地球仍然缺乏保护性大气层时提供免受有害紫外线照射的庇护,而且小行星和彗星撞击还会产生热液系统,这些系统可以通过提供热、水和营养物质的来源来帮助维持生命。

他补充说:“由于撞击产生的大量能量,你可以产生数公里长的液态熔融岩浆,这需要很长时间才能冷却下来。这些热岩石可以加热水,随着水温的升高和降低,你可以得到一个循环。”

“大约在十年前,我们所知的产生热液系统的唯一方法是在火山环境中。但我们后来已经能够证明,撞击也会产生热液系统。”

苏格兰阿伯丁大学的地质学家约翰·帕内尔说,撞击产生热液喷口系统的能力是科学家们为欧洲航天局下一次火星任务(其中寻找古代火星生命迹象是主要目标)勘察着陆点时对陨石坑非常感兴趣的主要原因。帕内尔没有参与这项研究。

帕内尔说,最新的证据表明,冲击变质岩石可以提供免受致命紫外线照射的保护,这又增加了一个支持调查火星陨石坑的理由。

帕内尔说:“这是你在火星上寻找生命迹象时查看陨石坑的众多理由中的又一个理由。”

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