32.6亿年前巨大的陨石撞击可能有助于早期生命的形成

2025-01-10 22:51来源:本站编辑

What happened when a meteorite the size of four Mount Everests hit Earth?

数十亿年前,早在我们所知的类似生命的东西出现之前,陨石就频繁地撞击地球。其中一块这样的太空岩石大约在32.6亿年前坠落,即使在今天,它也揭示了地球过去的秘密。

Nadja Drabon是一位早期地球地质学家,也是地球与行星科学系的助理教授,她对我们的星球在充满陨石轰击的远古时代是什么样子非常好奇,那时只有单细胞细菌和古细菌统治——当一切开始改变的时候。第一个海洋是什么时候出现的?那么大陆呢?板块构造?这些猛烈的撞击是如何影响生命的进化的?

发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究揭示了其中的一些问题,这些问题与30多亿年前发生的一次名为“S2”的陨石撞击有关,这次撞击的地质证据在今天南非的巴伯顿绿岩带被发现。

通过收集和检查相隔几厘米的岩石样本,并分析它们留下的沉积学、地球化学和碳同位素组成等艰苦的工作,德拉彭的团队描绘了迄今为止最引人注目的画面:一颗有四个珠穆朗玛峰那么大的陨石造访地球时发生了什么。

“想象你自己站在科德角海岸外的一片浅水区。这是一个没有强电流的低能量环境。然后突然之间,一场巨大的海啸席卷而过,撕裂了海底。”德拉邦说道。

据估计,这颗S2陨石比杀死恐龙的那颗大200倍,它引发的海啸混合了海洋,并将陆地上的碎片冲到了沿海地区。撞击产生的热量导致海洋最顶层蒸发,同时也加热了大气。厚厚的尘埃云覆盖了一切,阻止了任何正在进行的光合作用。

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但细菌是顽强的,根据研究小组的分析,在撞击之后,细菌的生命迅速恢复。与此同时,以磷和铁元素为食的单细胞生物数量急剧增加。

铁很可能是被前面提到的海啸从深海搅动到浅水中,磷则是由陨石本身以及陆地风化和侵蚀作用的增加带到地球上的。

德拉邦的分析表明,铁代谢细菌因此会在撞击后立即大量繁殖。这种向嗜铁细菌的转变,无论多么短命,都是描绘地球早期生命的关键拼图。根据德拉邦的研究,陨石撞击事件——虽然被认为会杀死随之而来的一切(包括6600万年前的恐龙)——为生命带来了一线希望。

“我们认为撞击事件对生命来说是灾难性的,”德拉邦说。“但这项研究强调的是,这些影响对生命有好处,尤其是在早期……这些影响实际上可能使生命蓬勃发展。”

这些结果来自像德拉邦和她的学生这样的地质学家的艰苦工作,他们徒步进入山口,那里有沉积的证据,证明早期的岩石喷雾嵌入地下,随着时间的推移被保存在地壳中。隐藏在岩石薄层中的化学特征帮助德拉邦和她的学生拼凑出海啸和其他灾难性事件的证据。

南非的巴伯顿绿岩带(Barberton Greenstone Belt)是德拉邦目前主要研究的地方,那里包含了包括S2在内的至少8次撞击事件的证据。她和她的团队计划进一步研究该地区,以更深入地探索地球及其陨石历史。

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