小行星化学揭示催生地球生命的秘密成分

来自熔化的行星核心的铁陨石（左）和来自未熔化的"原始"行星的陨石（右）。 图片来源：Rayssa Martins/Ross Findlay

挥发性化合物是在相对较低的温度下变成蒸汽的元素或化合物。 它们包括生物体内最常见的六种元素以及水。 陨石中发现的锌具有独特的成分，可用于确定地球挥发物的来源。

来自剑桥大学和伦敦帝国学院的研究人员先前发现，地球上的锌来自太阳系的不同部分：大约一半来自木星以外，一半来自离地球更近的地方。

剑桥大学地球科学系的雷萨-马丁斯（Rayssa Martins）博士说："生命起源最基本的问题之一是，生命进化所需的材料来自哪里。如果我们能够了解这些材料是如何出现在地球上的，就有可能为我们提供生命如何在这里起源以及生命如何在其他地方出现的线索。"

类地行星是岩石行星（如地球）的主要组成部分。 这些小天体是通过一个叫做吸积的过程形成的，在这个过程中，年轻恒星周围的粒子开始粘在一起，并逐渐形成更大的天体。

陨石中的锌同位素表明，地球上重要的挥发性物质来自未熔化的小行星，这对生命的发展至关重要。 资料来源：剑桥大学塞奇威克地球科学博物馆。

但并非所有的类地行星都是一样的。 太阳系中最早形成的类地行星受到了高水平的放射性辐射，导致它们熔化并失去了它们的挥发物。 但有些类地行星是在这些放射源大部分灭绝后形成的，这有助于它们在熔化过程中存活下来，并保留了更多的挥发物。

在Science Advances杂志上发表的一项研究中，马丁斯和她的同事们研究了从这些行星到达地球的不同形式的锌。 研究人员测量了来自不同类地行星的大量陨石样本中的锌含量，并利用这些数据建立了地球如何获得锌的模型，追溯了地球历经数千万年的整个增生期。

他们的研究结果表明，虽然这些"融化"的类地行星占地球总质量的 70%，但它们只提供了地球约 10%的锌。

根据该模型，地球上其余的锌来自那些没有熔化并失去了挥发性元素的物质。 他们的研究结果表明，未熔化的物质或"原始"物质是地球挥发物的重要来源。

这项研究的第一作者马丁斯说："我们知道，行星与其恒星之间的距离是决定行星在其表面维持液态水的必要条件的决定性因素。但我们的研究结果表明，无论行星的物理状态如何，都无法保证行星首先就具备了拥有足够的水和其他挥发性物质的适当材料。"

通过数百万年甚至数十亿年的进化来追踪元素的能力，可能是在其他地方寻找生命的重要工具，比如在火星或太阳系外的行星上。其他年轻的行星系统也可能存在类似的条件和过程。在寻找其他地方的宜居行星时，我们应该牢记这些不同物质在提供挥发物方面所发挥的作用。

编译自/SciTechDaily