中新網(wǎng)北京5月26日電 （記者 孫自法）施普林格·自然旗下開放獲取學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)報(bào)告》最新發(fā)表一篇化學(xué)研究論文認(rèn)為，地球上生命起源所需分子的前體，可能產(chǎn)生自富含鐵的顆粒，它們來自隕石或地球上約44億年前的火山爆發(fā)。
該論文介紹，此前研究表明，有機(jī)分子的前體包括烴類、醛類和醇類等，可能是小行星和彗星的隕石帶來或者由地球早期大氣與海洋的反應(yīng)所生成，這些反應(yīng)可能由閃電、火山活動或撞擊的能量所促成。不過，數(shù)據(jù)的匱乏意味著人們還不清楚產(chǎn)生此類前體的主要機(jī)制。
論文通訊作者、德國慕尼黑大學(xué)、馬克斯·普朗克天文學(xué)研究所Oliver Trapp和同事一起，對小行星或火山島沉積的塵埃顆粒是否能夠推動大氣二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)樵缙诘厍蛏嫌袡C(jī)分子的前體開展研究，他們通過將二氧化碳?xì)怏w放入一個加熱加壓系統(tǒng)（高壓釜），壓力在9-45巴之間，溫度范圍在150-300°C之間，他們模擬了一系列過去研究中認(rèn)為在早期地球存在的條件，還在系統(tǒng)中添加氫氣或水，模擬濕潤和干燥的氣候環(huán)境。同時，通過在系統(tǒng)中加入不同組合的鐵隕石、石隕石或火山灰等的粉碎樣本，還有可能出現(xiàn)在早期地球上以及在地殼、隕石或小行星上發(fā)現(xiàn)的礦物，模擬了隕石或火山灰顆粒在火山島上的沉積。
論文作者發(fā)現(xiàn)，隕石和火山灰富含鐵的顆粒物，在多種早期地球可能存在的大氣和氣候條件下，能推動二氧化碳轉(zhuǎn)化為烴類、醛類和醇類。同時還觀察到，醛類和醇類形成于較低溫度下，而烴類形成于300°C環(huán)境下。他們認(rèn)為，早期地球大氣隨著時間逐漸冷卻，醇類和醛類的產(chǎn)生可能增加。這些化合物可能隨后參與到進(jìn)一步反應(yīng)中，可能形成了碳水化合物、脂類、糖類、氨基酸、DNA和RNA。通過計(jì)算他們觀察到的反應(yīng)率，和使用此前對早期地球環(huán)境研究的數(shù)據(jù)，論文作者估計(jì)他們提出的機(jī)制可能在早期地球上每年合成高達(dá)60萬噸有機(jī)物前體。
論文作者總結(jié)提出，他們最新研究的這一機(jī)制結(jié)合其他早期地球大氣和海洋的反應(yīng)，可能有助于地球生命的起源。（完）