科学发现在地球完成形成之前,生命就已经开始进化了?

甚至在地球形成之前,生命就已经在我们的太阳系中出现了?亚利桑那州立大学(ASU)行星科学家林迪·埃尔金斯-坦顿(Lindy Elkins-Tanton)说:作为行星的岩石组成部分,星子可能拥有我们在太阳系形成之初就有生命所必需的所有成分。亚利桑那州立大学地球与空间探索学院院长、美国宇航局即将执行奇怪金属小行星赛克任务的首席研究员埃尔金斯-坦顿说:一些小行星内部温和的环境可能已经持续了数千万年,或许足够生命出现。

一些星子存活到了行星形成时期,甚至超过了这个时期,这就增加了这些原始星体之一可能在地球上播下生命种子的可能性。Elkins-Tanton在加州大学伯克利分校的突破性讨论会议上说:并不是所有的星子都将参与灾难性碰撞,这种碰撞会导致它们进入等离子体,或者使任何被创造的东西完全变性。有些东西会落回温带行星的表面,比如车里雅宾斯克(如2013年2月在俄罗斯车里雅宾斯克上空爆炸的65英尺宽(20米)物体)。所以,最终还是有这种可能性的,这个基本想法来自于她2016年秋季在ASU教授的一门课程。

在学期开始时,她让学生们思考生命是否可以在小的物体上产生。在接下来的几个月里,学生们、埃尔金斯-坦顿(Elkins-Tanton)和她新发表著作的合著者斯蒂芬韦斯特(Stephen West)探讨了这种可能性,以及其他一些源自这个核心问题的问题。众所周知,生命需要三种主要成分:液态水、有机分子和一种能源。Elkins-Tanton说,在太阳系诞生后150万年内形成的星子很可能具有这三种特征。例如,在1969年坠落在澳大利亚南部的默奇森陨石中发现了超过35种不同的氨基酸。默奇森充满了有机物,闻起来像一口油井,对于生命的来临来说,有什么地方能比一块又好又暖又湿的默奇森的肉更好呢?

所以,这就是我们开始的想法。早期星子上的能量来源,如默奇森母体,来自铝-26的放射性衰变。通过一些星子内部流动的热量足以使物体完全融化,这肯定不利于生命的出现。但是其他的天体只会从内到外部分融化,所以它们最终会形成一个金属内核,一个岩浆-海洋地幔和一个岩石组成的原始地壳。Elkins-Tanton说:这样的星子内部极热,表面极冷。从深海辐射出来的热波会刺激液体的释放,比如液态水,将这种物质推向表面。这些过程可能在星子岩石表面之下创造了适宜居住的环境。这些环境可能会持续相当长的时间。

例如,埃尔金斯-坦顿和韦斯特所做的建模工作表明,那些直径可达30英里(50公里)的小星子,在大约1500万年的时间里可以支持地下液态水存在。埃尔金斯-坦顿和韦斯特目前就职于加州的梅蒂斯技术解决方案公司。早期Elkins-Tanton与麻省理工学院Ben Weiss和Maria Zuber进行的一项研究发现,更大的物体可能保持湿润的时间更长——大约5000万年左右。Elkins-Tanton强调,目前还不清楚这扇窗是否足够长,让生命开始。那是因为我们不知道这个窗口需要多长时间,我要勇敢地断言,我们真的不知道。例如45亿年前地球上最早的明确生命迹象可以追溯到大约38亿年前。

但一些科学家已经提出证据,证明微生物在41亿年前就已经在这里扎根。在这次突破性的讨论会上,佛罗里达应用分子进化基金会的生化学家史蒂文·本纳认为,生命实际上是在43.6亿年前出现。只有在那个时候,地球的大气化学才适合第一个生物体——以RNA为基础的微生物进化。需要说明是,Elkins-Tanton和West并不是在争论地球生命实际上是由行星构成——只是这个观点值得考虑。新研究工作是初步,这次突破性的讨论谈话标志着Elkins-Tanton第一次正式向她的行星科学同事提出这个想法。她希望这项工作能激发人们对生命起源及其可能在整个太阳系传播的进一步讨论和研究。

埃尔金斯-坦顿说:这只是我们所有人都要考虑的一种思维问题。生命真的能在星子上出现吗?是否有证据表明陨石中存在生命,而我们却不知道在寻找?如果是这样的话,它们是如何在太阳系中传播的——以及这种可能性的许多、许多无法回答的含义。当然,生命在太阳系中从一个身体传播到另一个身体的观点并不新鲜。例如,Benner和其他人提出,地球生命实际上可能起源于火星,并通过小行星或彗星撞击从红色星球上释放出来的岩石来到这里。一些研究人员甚至假设,生命可能是从另一个星系来到地球的,也许是在一颗流浪彗星上。