北京
數(shù)十億年前頻繁的小行星撞擊，除了重塑地表形態(tài)，或許還做過(guò)一件更出人意料的事：幫地球打造了第一批適合生命孕育的棲息地。
過(guò)去幾十年里，小行星撞擊通常被看作單純的破壞事件。但一項(xiàng)來(lái)自西南研究院（SwRI）的新研究提出，在40多億年前，這些反復(fù)沖擊年輕地球的宇宙碰撞，可能把大面積的原始地殼轉(zhuǎn)變成了巨大的地下熱液循環(huán)網(wǎng)絡(luò)。
研究人員利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，追蹤撞擊如何碎裂巨量巖體并制造出多孔區(qū)域。模擬考慮了不同尺寸的小行星、不同撞擊速度，以及多種地殼成分和溫度條件。結(jié)果顯示，單次撞擊就能產(chǎn)生大量可滲透巖石，這些碎裂區(qū)域成為流體進(jìn)入地殼深處的通道。撞擊本身帶來(lái)的熱量，疊加地球內(nèi)部的熱能，使這些碎裂區(qū)像天然反應(yīng)堆一樣運(yùn)轉(zhuǎn)，可能支持了行星規(guī)模的“前生命化學(xué)”過(guò)程。
西南研究院的阿曼達(dá)·亞歷山大是發(fā)表在《地球物理進(jìn)展》上一篇文章的第一作者，她說(shuō)：“這個(gè)模型既有新意，又對(duì)理解生命可能出現(xiàn)的最早期環(huán)境至關(guān)重要。”她還指出，盡管在討論恐龍滅絕時(shí)，撞擊轟擊常被視為災(zāi)難性事件，但這種轟擊對(duì)于創(chuàng)造適合前生命化學(xué)反應(yīng)的環(huán)境很可能也是不可或缺的。
地球大約形成于45億年前，當(dāng)時(shí)所處的時(shí)代極為混亂，小行星及其他行星碎片頻繁碰撞。那時(shí)的地殼還沒(méi)有今天這樣穩(wěn)定的表面環(huán)境，從相對(duì)較小的撞擊到足以影響整個(gè)大陸的巨型撞擊，反復(fù)把地殼砸得支離破碎。科學(xué)家早已知道這些碰撞能挖掘出巨大的隕石坑，并熔化大量巖石，但撞擊對(duì)地表以下深處的影響究竟持續(xù)了多久，此前并不清楚。
熱液系統(tǒng)的形成，需要水和熾熱的巖石發(fā)生相互作用，由此產(chǎn)生富含溶解礦物的化學(xué)活躍環(huán)境。許多科學(xué)家認(rèn)為，這類環(huán)境是生命起源的有力候選場(chǎng)景，因?yàn)樗鼈兡芡瑫r(shí)提供能量來(lái)源、化學(xué)構(gòu)造單元以及復(fù)雜反應(yīng)所需的穩(wěn)定條件。今天美國(guó)黃石國(guó)家公園是這類熱液活動(dòng)的典型例子，而這項(xiàng)新研究表明，遠(yuǎn)古時(shí)期的單次撞擊就可能催生出規(guī)模驚人的熱液系統(tǒng)，其影響范圍遠(yuǎn)超此前想象。
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