生命在地球形成之前可能就已经“来到了”太阳系
來源:星空天文
太陽系的第一批有機體或在地球形成之前就已出現。
太陽系的形成想像圖。年幼的太陽周圍有一個原行星盤,行星形成于其中。NASA/JPL-Caltech/T。 Pyle
地球生命是什么時候出現的?至今沒有人能夠說清。按照一般的想法,生命是在地球形成之后,在地球環境中慢慢演化出來的。雖然有人認為,是彗星為地球帶來了生命的原材料,比如水和有機物,但是生命的演化和誕生地依然是地球。
但是最近有科學家推測,生命在一些特殊的天體上也有過演化的機遇,它們在地球形成之前就有可能已經在太陽系中出現。
這是一個真實的原行星盤,由阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波望遠鏡拍攝。ESO, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); A。 Isella; B。 Saxton (NRAO/AUI/NSF)
這些特殊的天體叫“微行星”,只存在于太陽系的初期。微行星是行星的前身,也是行星的組裝元件。這些小天體擁有生命演化所需的一切要素。微行星中有一些并不會參與行星的形成,但是它們有機會在行星形成期結束后,墜落到那些“溫和”的行星——比如地球表面。如果那時生命已經在這些微行星上萌發,那么這些生命就有機會在行星上落地生根和擴散。
但是問題的關鍵是,微行星有沒有可能演化出生命?這里的未知因素太多,畢竟我們現在無法重現生命的誕生過程。但美國亞利桑那州立大學地球與空間探測學院行星科學家、NASA 金屬小行星賽琪(Psyche)探測計劃首席研究員 Lindy Elkins-Tanton 認為,微行星有這個機會。這些存在于太陽系最初 150 萬年的微行星,擁有生命所需的全部基本要素——液態水、有機分子和能量。
人們在 1969 年墜落在澳大利亞南部的默奇森隕石中,發現過至少 35 種氨基酸。這塊古老的太空石頭“聞起來就像一口油井”。Lindy Elkins-Tanton 表示,“還有什么地方比一塊溫暖、濕潤的默奇森隕石碎片更適合孕育生命呢?”
默奇森隕石的母體,和所有早期微行星一樣,能夠自行產生能量。這種能量來自放射性元素的衰變。具體而言,默奇森隕石的母體熱量來自“鋁 26”的衰變。熱量能夠自內而外加熱微行星。這種熱量相當多,部分微行星會因此徹底熔化,而另外一些可能只會部分熔化。
部分熔化的微行星最終會形成金屬核、熔巖幔和原始巖殼,變成一種內熱外冷的小天體。在熱量的驅動下,內部流體能夠通過一條條通道涌向表面。而這些流體中可能就會包括液態水。
這就不免讓人產生遐想。在這些微行星的巖殼下,是否會擁有生命的宜居環境?Lindy Elkins-Tanton 認為是有的,而且這種環境可以維持相當長的時間。
計算機模擬結果顯示,直徑 50 千米的微行星可以讓液態水在地下維持大約 1500 萬年。此前的研究還表明,較大的微行星甚至可以在 5000 萬年內一直保持濕潤。
如果這一切的確發生了,那么最關鍵的不確定因素,就只剩下了這幾千萬年,對于生命從無到有地產生是否足夠?很可惜,對于這個問題至今沒有人能夠回答。
我們充其量只知道,地球誕生于 45 億年前。在地球上,生命通常認為是在 38 億年前誕生的。但迄今為止我們發現的最早生命遺跡,其實是 41 億年前留下來的。近年還有科學家認為,最早的地球生命實際上在 43.6 億年前就已經出現了。
需要注意的是,Elkins-Tanton 并非主張生命源于微行星,而是指出了一種可能。這種可能性,應該可以讓我們重新審視那些已經研究了很多年的隕石,看看它們體內是否存在被我們忽視的生命遺跡?看看生命是否有可能,以及又是如何在太陽系內四處擴散的?
生命在天體之間的傳播并不是一個全新的概念。一直以來就有人認為,地球生命源自火星,它們是“乘坐著”小行星或彗星撞擊產生的碎片來到地球的。還有一些人甚至認為地球生命來自別的太陽系,是“奧陌陌”這樣在太空中流浪的星際彗星把我們帶到了這里。
但是這些都是猜想。鑒于人類的好奇心和局限,也許我們會一直問自己這三個問題:我們是誰?我們從哪里來?我們要到哪里去?
直到永遠。
阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波望遠鏡拍攝的 20 個原行星盤。每一個都在孕育一個“太陽系”。ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S。 Andrews et al。; NRAO/AUI/NSF, S。 Dagnello
總結
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