施普林格·自然旗下學術期刊《自然-通訊》最新發表一篇地球科學研究論文指出,閃電可能為支持早期地球的最初生命提供了足夠的生物可利用磷(活性磷)。這項「點燃早期地球生命的火花」的研究成果,提示出早期地球必需營養素的一個此前未注意到的來源。

印度尼西亞北蘇門答臘省錫納朋火山上空的閃電。 新華社

該論文稱,地球生命的出現依賴於必需元素的精準調和,其中一個元素是生物可利用磷,或稱活性磷,這是DNA、RNA和細胞膜脂質的一個關鍵成分。在早期地球上,大部分活性磷都儲藏在不可溶的礦物中。一個例外是隕磷鐵礦,這種礦物具有較高的活性,產生的磷可以形成有機分子。不過,隕磷鐵礦的主要來源是隕石,意味着生命的出現曾被認為與地外岩石的撞擊有關。

論文通訊作者、美國耶魯大學本傑明·赫斯(Benjamin Hess)與合作者提出了隕磷鐵礦和其中藴含的磷的另一個來源。他們利用一系列分光技術,發現被閃電擊中的部分富含粘土的土壤形成的玻璃狀礦物中含有隕磷鐵礦。

通過估算每次電擊可能產生的隕磷鐵礦數量,以及早期地球上合適的土地,論文作者的計算顯示,每年的電擊可能在早期地球上產生了110千克到1.1萬千克的磷,這個範圍很大,但這個數量足以催生最初的生命形式,總量最終可能超過了流星撞擊產生的磷。

論文作者利用模擬早期地球氣候的模型推測,雖然流星撞擊在45億年前月球形成後開始減少,但閃電次數以及由此產生的磷在35億年前超過了隕星,這個時間碰巧也是生命起源的時間。

責任編輯: 梁存希