近日，位于澳大利亞的雅拉布巴隕石坑吸引了科學(xué)家的目光。這個(gè)源于22.29億年前的隕石撞擊坑，很有可能埋藏著宇宙生命誕生的秘密。

根據(jù)最新的隕石測(cè)定，雅拉布巴成為了地球上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的近200個(gè)撞擊坑中最古老的一個(gè)。更為特別的是，它的年齡恰好與地球早期的“雪球地球”時(shí)期相匹配。科學(xué)家推測(cè)這一次撞擊可能使當(dāng)時(shí)厚厚的冰層蒸發(fā)，釋放出大量水蒸氣到達(dá)平流層，造成了強(qiáng)大的溫室效應(yīng)，“解凍”地球，為生命的誕生創(chuàng)造“溫床”。由此，科學(xué)家不禁聯(lián)想，小行星撞擊是否是生命的起源?我們是否可以通過(guò)這種“跡象”尋找地外生命?

化學(xué)元素：宇宙生物信息的“包裹”

對(duì)于隕石化學(xué)元素的測(cè)定讓我們可以判斷這次隕石撞擊的時(shí)間。除此之外，某些隕石中甚至攜帶著一些“生命信息”，為科學(xué)家提供了一種生命誕生的全新思路。此前，就有科學(xué)家在隕石中發(fā)現(xiàn)了氨基酸分子的存在，這種地球生命的基礎(chǔ)很可能指向了地外生命存在的可能性。因此，對(duì)于隕石年齡、成分的判定就變得尤為重要。

對(duì)于巖石年齡的測(cè)量，科學(xué)家一般采用同位素測(cè)年法，即利用放射性元素核衰變規(guī)律測(cè)定地質(zhì)體的年齡。“當(dāng)巖石和礦物中含有的放射性同位素物質(zhì)形成后，與周圍環(huán)境隔絕的放射性同位素(母體)不斷地衰變而減少，衰變產(chǎn)生的穩(wěn)定同位素(子體)在該物體中相應(yīng)積累而增加。”中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)行星科學(xué)研究所教授肖龍?jiān)诮邮芸萍既請(qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示，科學(xué)家可以通過(guò)測(cè)定這些物體中同位素母體和子體的含量，根據(jù)放射性衰變定律計(jì)算出該物體的年齡。這是因?yàn)槊恳环N放射性同位素都具有恒定的衰變速度。

另外，各種放射性同位素的半衰期變化范圍廣，如一些長(zhǎng)壽的放射性同位素鈾、釷、鉀等的半衰期很長(zhǎng)，與地球年齡處于同一量級(jí)，即可用于測(cè)定地球早期的地質(zhì)事件年齡，而短壽的放射性同位素如14C等可用于近代地質(zhì)事件過(guò)程的測(cè)年。

位于澳大利亞西部的雅拉布巴隕石坑形成時(shí)間非常長(zhǎng)，因此科學(xué)家選擇使用撞擊作用形成時(shí)含有較多U、Th和Pb的鋯石礦物來(lái)定年。在實(shí)際測(cè)年時(shí)，還需要確定這些鋯石是撞擊作用時(shí)形成的，這樣的測(cè)年結(jié)果才有意義。研究人員在撞擊產(chǎn)物中，發(fā)現(xiàn)了由撞擊作用產(chǎn)生的高溫事件，導(dǎo)致早期形成的鋯石發(fā)生了熔融和重新生長(zhǎng)，即在早期鋯石周邊發(fā)育有撞擊引起的生長(zhǎng)邊。“這個(gè)生長(zhǎng)邊就構(gòu)成了撞擊作用的計(jì)時(shí)器，然后再采用常規(guī)的U-Th-Pb法對(duì)邊緣鋯石進(jìn)行定年，從而獲得了準(zhǔn)確的撞擊時(shí)間——22.29億年前。這一結(jié)果也證明了，這是目前地球表面已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的最古老的撞擊坑。”肖龍說(shuō)道。

時(shí)間的巧合：“雪球”可能是生命的起點(diǎn)

科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，地球歷史上可能出現(xiàn)過(guò)兩次“雪球地球”事件，一次發(fā)生在24.5億—22.2億年前，另外一次是在距今約8億—5.5億年前。雅拉布巴隕石坑的定年結(jié)果，剛好與早期“雪球地球”事件快要結(jié)束的時(shí)間相當(dāng)，因此部分科學(xué)家提出，這次撞擊可能導(dǎo)致了覆蓋在地球表面的大量冰雪融化，從而結(jié)束了“雪球地球”事件。

所謂“雪球地球”，就是全球冰凍現(xiàn)象。指的是地球表面從兩極到赤道全部被結(jié)成冰，地球被冰雪覆蓋，變成一個(gè)大雪球。這個(gè)概念最早是在20世紀(jì)90年代初由美國(guó)科學(xué)家約瑟夫·科什文克提出。在“雪球地球”事件發(fā)生時(shí)，由于幾乎全球都被冰凍且缺氧，因此有人推斷當(dāng)時(shí)的地球不利于生命的生存和繁衍。

時(shí)間上如此的巧合讓科學(xué)家不禁懷疑，正是此次撞擊事件改變了地球?qū)τ谏?ldquo;苛刻”條件，大量冰雪消融為生命的誕生塑造了一個(gè)溫暖的環(huán)境。事實(shí)上，許多隕石中包含的生命因素、隕石撞擊對(duì)于星體環(huán)境、氣候的影響也似乎可以從側(cè)面證明，小行星撞擊很有可能是包括地球在內(nèi)的，許多天體生命誕生的起源。只不過(guò)與“雪球地球”事件一樣，因?yàn)槟甏木眠h(yuǎn)，我們?nèi)狈ψ銐蛴行У淖C據(jù)來(lái)驗(yàn)證這一觀點(diǎn)。對(duì)于我們研究其他天體而言，“雪球地球”恰如其他宇宙星體的縮影，很可能包含著其他星球上生命誕生的“證據(jù)”，對(duì)于此次小行星撞擊與“雪球地球”結(jié)束之間相關(guān)性的研究，能夠進(jìn)一步幫助我們看清地外生命存在的蛛絲馬跡。

對(duì)第二次“雪球地球”事件的研究相對(duì)較多，已經(jīng)提出了多種假說(shuō)和模型來(lái)解釋這次“雪球事件”的形成和結(jié)束。有學(xué)者認(rèn)為，在距今8億年前左右，地球內(nèi)部的巖漿活動(dòng)導(dǎo)致了大規(guī)模的火山噴發(fā)，噴發(fā)的塵埃產(chǎn)物占據(jù)了大氣層，起到了對(duì)陽(yáng)光的阻擋作用，從而形成了所謂的“火山冬天”，并導(dǎo)致“雪球地球”的形成。相應(yīng)的，“雪球地球”也隨著“火山冬天”效應(yīng)減弱而結(jié)束。

希望種子：星際空間的播撒與“消毒”

小行星撞擊也被認(rèn)為是導(dǎo)致“雪球地球”結(jié)束的原因之一。小行星撞擊地球時(shí)會(huì)釋放大量熱量，導(dǎo)致地球表面的冰雪融化。

小行星撞擊與地球解凍的關(guān)系雖然在理論上很容易理解，但是要去科學(xué)證明二者的關(guān)系，還需要大量的研究。在肖龍看來(lái)，澳大利亞雅拉布巴隕石坑的形成，盡管在時(shí)間上與第一次“雪球地球”事件的結(jié)束時(shí)間較為吻合，但目前還不能確定二者之間的因果關(guān)系。這次撞擊事件畢竟不是很大(撞擊坑的直徑為70公里)，導(dǎo)致撞擊點(diǎn)附近局部的解凍是完全可能的，但能否導(dǎo)致全球性的解凍，是值得商榷的。如果要進(jìn)一步檢驗(yàn)二者的因果關(guān)系，除了事實(shí)證據(jù)外，還需要通過(guò)數(shù)值模擬和理論計(jì)算等方法，來(lái)探討其可能性。

小行星撞擊地球是“常事”。一般我們想到的結(jié)果都是對(duì)地球造成災(zāi)害性影響。實(shí)際上，小行星撞擊地球，也會(huì)對(duì)地球環(huán)境、資源富集以及生命的形成與演化起到積極的作用。

假設(shè)從解凍“雪球地球”的角度來(lái)看，小行星撞擊地球會(huì)導(dǎo)致冰雪融化，環(huán)境溫度升高，有利于生命的生存和繁衍。如果追溯到地球生命起源的話，小行星撞擊給地球帶來(lái)生命之源，也是可能的。

眾所周知，我們至今還無(wú)法準(zhǔn)確地回答地球生命是如何產(chǎn)生的，也就是說(shuō)，我們并不能確定地球生命的來(lái)源。作為生命起源的假說(shuō)之一，“泛種論”認(rèn)為，宇宙空間布滿了形成生命希望的種子，這些種子會(huì)通過(guò)天體之間的撞擊，在星際空間傳播，然后在合適的環(huán)境下不斷演化和進(jìn)化。當(dāng)然，這還是一種假說(shuō)。科學(xué)家曾對(duì)一塊火星隕石進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)了疑似生物化石的結(jié)構(gòu)，一度被認(rèn)為是找到了火星生命的跡象，但后來(lái)也不斷傳出質(zhì)疑的聲音。

同樣的道理，地球上的生命也有可能會(huì)被帶到其他天體上。科學(xué)家已經(jīng)在月球上找到了來(lái)自地球的隕石，其他相鄰天體上自然也不能排除這種可能。這些來(lái)自地球的“禮物”可能就帶著地球的生命。但是，由于撞擊作用的能量非常巨大，撞擊到其他天體表面時(shí)的高溫事件，會(huì)對(duì)“禮物”進(jìn)行“消毒”，因此表層的生命是難以得到保存的，但不能排除內(nèi)部仍然保留有生命信號(hào)，并且在合適的條件下復(fù)活。這些都是天體生物學(xué)家研究的內(nèi)容。

標(biāo)簽： 宇宙生命誕生