富含铁的陨石和火山颗粒可能促进了早期地球上生命反应的起源

由路德维希-马克西米利安-慕尼黑大学的奥利弗特拉普教授领导的一组研究人员表示，生命起源所需分子的前体可能是由大约 44 亿年前陨石和火山颗粒促进的化学反应产生的。

“形成反应性有机分子以形成新生地球上生命的基石是自然发生的先决条件之一，”特拉普教授及其同事说。

“44 亿年前地球上稳定的大陆地壳和液态水的出现，以及 3.8-41 亿年前最早的生物碳同位素特征表明，生命起源于地球形成后仅 400-7 亿年”

“这个相对较短的时间跨度表明，早在44亿年前，大部分有机前体就已经在冥古地球上形成了。”

“一种可能性是，在太阳星云、富含碳的小行星和彗星中形成的生命起源前的有机成分已经被传送到早期的地球上，”他们说。

“其他理论考虑通过催化或高能过程(闪电、火山能量、冲击冲击)在大气和海洋中进行合成。”

在他们的研究中，作者调查了沉积在火山岛上的陨石或火山灰颗粒是否会促进大气中的二氧化碳转化为早期地球上有机分子的前体。

他们通过将二氧化碳气体置于加热和加压系统(高压釜)中，模拟了先前研究表明可能存在于早期地球上的一系列条件，压力范围为 9 至 45 巴，温度范围为 150 至 300 摄氏度.

他们还通过向系统中添加氢气或水来模拟潮湿和干燥的气候条件。

他们通过将铁陨石、石陨石或火山灰的粉碎样本以及可能存在于早期地球并在地壳、陨石或小行星。

科学家们发现，在地球早期可能存在的一系列大气和气候条件下，来自陨石和火山灰的富含铁的颗粒促进了二氧化碳向碳氢化合物、醛类和酒精的转化。

他们观察到醛和醇在较低温度下形成，而碳氢化合物在 300 摄氏度时形成。

“随着早期地球大气层随时间冷却，酒精和醛类的产量可能会增加，”他们说。

“然后这些化合物可能参与了进一步的反应，这些反应可能导致碳水化合物、脂质、糖、氨基酸、DNA 和 RNA 的形成。”

“通过计算他们观察到的反应速率，并使用之前关于早期地球状况的研究数据，我们估计他们提出的机制可以在早期地球每年合成多达 600,000 吨有机前体。”

“他们的机制可能与早期地球大气层和海洋中的其他反应相结合，促成了地球上生命的起源。”

研究结果发表在《科学报告》杂志上。