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陨石坑可能养育了远古生命

宇宙大碰撞或许创造了温暖潮湿的庇护所

艾琳·韦曼

    早期地球表面被陨石撞出的大坑或许恰好为原始生命创造了易于生存的温暖、潮湿的环境。对芬兰境内一个陨石坑的研究表明,这种水热活动可能持续了长达1600万年——是理论推算时间的100倍——为生命的萌发和传播提供了足够多的时间。

    在火星上形成的古老陨石坑很有可能也是水热活动的家园,是人类探寻生命迹象的好地方,研究小组在2013年2月19日的《地球化学与宇宙化学》杂志上报道了这一发现。

    由于现代水热活动系统养育着古老的生命血统,因此许多生物学家认为,初的生物是从相似环境中产生的。火山活动是当今大多数水热系统的动力源,比如温泉及黄石公园的间歇泉。但当生命进化至约38亿年前时,这个星球所遭遇的高频率宇宙撞击才是水热活动的主要来源。

    这类事件所产生的能量足以熔化岩石,并将在地壳循环中的水加热。这些水热环境可能造就了舒适的保护性栖息环境,在这里生命能够萌发,或者至少找到一个落脚点以备进一步的进化。

    “诸多未解之谜中,有一个问题是这些水热系统能够持续多久?”加拿大西安大略大学行星地质学家戈登·奥辛斯基(Gordon Osinski)说。加拿大境内约250千米宽的萨德伯里陨石坑自约18.5亿年前形成起,其供养水热活动已有约一百万年的历史或者更长。

    来自克劳力市西澳大学的地质学家马丁·施密德(Martin Schmieder)说, 更为常见的是一些相对较小的陨石坑,地球上这些直径20~30千米的中型陨石坑的数量约比萨德伯里之类的大型陨石坑多10倍,因此,中型陨石坑可能在生命起源过程中扮演着更为重要的角色。不过,理论计算结果表明,这些陨石坑可能降温太快,无法持续数万年地维系水热活动——或许不足以支持生命起源。

    施密德与其来自澳大利亚佩斯市科廷大学的合著者弗莱德·霍尔丹(Fred Jourdan)并没有打算测量中型陨石坑的冷却时间,他们很好奇在测定芬兰境内直径约23千米的拉帕耶尔维陨石坑的年代时,究竟发生了什么。利用坑内采集的矿石标本,他们测算出撞击发生在约7620万年前。

    撞击中被熔化的岩石再度冷却时,钾长石是其中后结晶出来的矿物质之一。对拉帕耶尔维陨石坑中钾长石的测定表明,它比坑内其他矿石样本晚了约1600万年。施密德和霍尔丹说,坑内矿石样本与钾长石之间的地质测定年代差异代表了该陨石坑产生足够多热量以维系水热环境的时期。

    施密德和霍尔丹计划接下来去考察德国或澳大利亚境内那些保存完好的陨石坑,他们也会在那里调查陨石坑冷却速度的影响因素。