地球生命究竟从何而来?长期以来,科学界有一种理论认为,生命所需的化学物质可能由彗星从外太空带到地球,促成生命诞生。然 而,英国剑桥大学最新研究通过 10 万次电脑模拟发现,彗星虽然富含有机分子,但这些物质在撞击地球时极可能遭到破坏,真正能够成功抵达地表、参与生命形成的机率远比过去想象低。
科学家过去在彗星中发现多种有机分子,因此推测彗星可能扮演生命起源的重要角色。这项假说已存在超过一个世纪,认为早期地球 遭受大量彗星撞击时,可能因此获得形成生命所需的化学原料。
剑桥大学天文学家研究团队将焦点放在氰化氢(HCN)。这种物质虽然具有毒性,却是生命起源化 学反应的重要原料,可以参与合成脂质、糖类、核碱基及核苷酸等生命基本组成物质。
研究团队通过电脑模拟,重建早期地球可能遭受的彗星撞击情况,总共进行10万次模拟,每次模拟都纳入超过10万颗彗星的潜在撞击 事件,以评估彗星将生命原料带到地球的可能性。
结果显示,高达54%的模拟情境中,没有任何一颗彗星成功将足够浓度的氰化氢送达陆地。主要原因包括彗星进入大气层时解体、撞击产生的高温破坏有机分子,以及落入海洋后化学物质遭海水稀释,其中撞击高温造成的破坏尤其关键。
另外46%的模拟虽然至少出现一次成功输送,但即使化学物质抵达地表,也必须在浓度降低之前迅速发生后续反应,才能有机会促成生命形成。
研究作者指出,彗星必须以恰当的速度及角度撞击地球,化学物质还得在适当环境中迅速展开反应,所有条件同时成立的机率极低。 他形容,这可能是极其罕见的偶然事件。
有趣的是,研究发现火星反而比地球更适合彗星输送生命原料。由于火星大气层较薄、彗星撞击速度较低,成功输送化学物质的机会超过地球的 5 倍。相较之下,金星大气层浓密,即使直径数公里的彗星,也可能在抵达地表前遭到破坏。
不过,研究人员强调,这并不代表火星曾因此诞生生命,也无法完全排除彗星参与地球生命起源的可能性。至于地球生命所需的原始 化学物质从何而来,科学家认为,小行星撞击引发的化学反应,或地球本身的大气与地质作用,都可能提供其他来源。
这项研究挑战彗星为地球带来生命原料的传统假说,强调生命诞生可能需要多种极为特殊的环境条件,关于地球生命起源的真正故事 可能没那么浪漫。该