陨石带来的新证据有助于理解生命出现的时间和过程

罗格斯-新不伦瑞克科学家领导的一个研究小组发现，水在地球形成过程中到达地球的时间比以前认为的要晚。 这一发现对于了解生命最初出现在地球上的时间具有重要意义。这项发表在Geochimica et Cosmochimica Acta上的研究提供了证据，证明水是在地球演化的最后阶段从尘埃和气体中输送出来的--地质学家将这一过程称为晚期增生。

科学家们试图了解生命所需的组成物质是何时出现的，从而了解生命是如何以及何时开始的。 根据目前的科学认识，至少有三种必要成分对启动生命至关重要。 它们是水、能量和一种被称为CHNOPS的有机化学物质汤--碳、氢、氮、氧、磷和硫的科学缩写。

罗格斯大学艺术与科学学院地球与行星科学系副教授、本研究的第一作者凯瑟琳-伯明翰（Katherine Bermingham）说："水何时被输送到地球是行星科学中的一大未解之谜。"如果我们知道答案，就能更好地确定生命是何时以及如何发展的。"

伯明翰是一名宇宙地球化学家，研究太阳系物质的化学成分，尤其是通过分析地球岩石和陨石等地外物质，重点研究太阳系及其岩质行星的起源和演化。

伯明翰及其同事利用热电离质谱法和团队开发的一种新分析方法，研究了钼元素的同位素。 同位素是一种质子数相同而中子数不同的元素形式。 这使其具有相同的化学性质，但原子质量不同。

"地球岩石的钼同位素组成为我们提供了一个特殊的窗口，让我们可以了解地球最终地核形成前后发生的事件，当时地球正在组装最后10%到20%的物质。 这一时期被认为与月球的形成相吻合。"

一块铁陨石 Campo del Cielo，研究中测量的样本之一。 资料来源：Katherine Bermingham/Rutgers

他们从史密森学会国家自然历史博物馆获得的陨石样本中提取了钼。 科学界将陨石分为两大类--第一类是"CC"，其组成元素表明陨石形成于太阳系的外层，可能比较潮湿。 第二类是"NC"，其特征表明陨石形成于太阳系内部，可能比较干燥。 这项研究的重点是属于 NC 组的样本。

他们将这些陨石的钼同位素组成与野外地质学家从格陵兰岛、南非、加拿大、美国和日本收集的地球岩石进行了比较。 这些岩石中的钼通常被认为是在月球形成时加入地球的，也就是最终地核形成时。 这正是研究小组想要寻找水的起源的时候。

"我们收集了不同的样本并测量了它们的同位素组成，我们就将陨石的特征与岩石的特征进行比较，看看是相似还是不同，"伯明翰说。"由此，我们得出了推论。"

分析表明，他们研究的地球岩石更类似于来自内太阳系的陨石（NC），而不是来自外太阳系的陨石（CC）。

伯明翰说："我们必须弄清地球的构成元素--尘埃和气体--来自太阳系的哪个地方，以及发生在什么时候。这是了解生命开始的时间所需的信息。"

由于他们研究的地球岩石的化学成分与推测的内太阳系陨石的化学成分相吻合，科学家们得出结论认为，地球从月球形成事件中获得的水并不像以前认为的那样多。 这一发现意义重大，因为关于水输送的一个流行理论是，月球形成时地球上的大量水被加入了月球。

然而，这项研究表明，大量的水很可能不是在这一成长时期到来的。 相反，这些数据支持这样的解释，即在月球形成之后，水才以较小的部分被输送到地球，这在地球形成过程中要晚得多。

伯明翰说："我们的研究结果表明，月球形成过程并不是水的主要供应者，这与之前的看法不同。然而，这些发现允许在最终内核形成之后，即所谓的后期增殖期间，有少量的水被添加进来。"

编译自/ScitechDaily