地球生命源自外太空?生命必要元素「磷」,或由彗星撞擊帶來!

2021-01-09 八兩科學

現代研究表明,地球生命萌芽約在35-40億年前,其中「磷」是DNA中不可或缺的元素,然而這種元素在宇宙中極為罕見,因此地球上的磷是哪裡來的呢?而生命是在地球上創造的嗎?還是從我們周圍的更大的宇宙抵達我們的星球?這些問題在學界眾說紛紜。

為解決這個謎團,科學家先要了解生命六種主要化學元素之一的磷(Phosphorus)的起源。最新發表於《皇家天文學會月報》的一項研究表明,新生恆星的彗星可能以一氧化磷的形式將賦予生命的元素「磷」傳遞到了地球。

磷:它來自哪裡?

化學元素「磷」是地球上生命的關鍵,所有生物都依賴它。除了是我們DNA的關鍵成分,它還在植物的光合作用和呼吸中起著重要作用。越來越多的證據表明,磷是地球早期的重要化學元素,沒有它,生命可能根本就不存在,但是磷如何在地球上出現是一個謎。

來自義大利阿切特裡天文臺科學家維克託·裡維拉(Victor Rivilla)領導的團隊使用了阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)、歐洲南方天文臺(ESO)和歐洲航天局的「羅塞塔」(Rosetta)探測器。觀測了銀河系中距太陽系約 6400 光年的恆星形成區域 「AFGL 5142」,在形成新生恆星的氣體和塵埃雲,發現了大質量恆星形成時,在衝擊和輻射聯合作用下形成了含磷分子「一氧化磷」。

磷的地球之旅!

那磷如何千裡迢迢來到地球上?團隊將注意力轉向環繞木星、由巖石和冰組成的彗星67P(67P / Churyumov-Gerasimenko),這顆彗星定期通過內部太陽系。隨後團隊研究分析了「羅塞塔」號探測器,該探測器在2004年發射,於2014年8月至2016年9月繞67P彗星運行。

從探測器2年的收集數據表明,發現了磷的痕跡。如果富含磷分子的星雲塌陷形成質量較小的恆星(包括彗星),則一氧化磷會凍結並被困在新生恆星周圍殘留的冰冷塵埃顆粒中。而在恆星完全成形之前,這些塵埃顆粒可能凝聚成彗星後被拋出。如果類似於67P的彗星在數十億年前墜毀在地球上,則它們可能已經攜帶了含磷分子,這些微小的種子可能有助於地球生命的起源。

裡維拉表示:「據觀測表明,自從太陽形成之前,磷就被鎖定在形成67P彗星的塵埃顆粒上。因此我們實際上正在看到我們自己的太陽系的初始組成部分。」

未參與研究的ESO天文學家和ALMA歐洲運營經理Leonardo Testi表示:「了解我們的宇宙起源,包括對有利於生命出現的化學條件的普遍程度,是現代天體物理學的一個重要主題。儘管ESO和ALMA專注於遙遠的年輕行星系統中分子的觀測,但諸如Rosetta之類的ESA任務使我們對太陽系內化學物質的直接探索成為可能。」

結語:

眾所周知,水是地球的生命之源。而一直以來,不少科學家認為地球的水是彗星撞擊帶來的。現在又有理論說磷也是彗星帶來的,似乎關於地球生命的起源,科學家越來越偏向於來自外太空呀。那是否可以說明外星生命的存在?還是地球生命只是各種巧合撞到一起才形成的?期待科學家們未來的發現。

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