過(guò)去,科學(xué)家普遍認(rèn)為在約41億至38億年前,太陽(yáng)系內(nèi)側(cè)的水星、金星、地球、火星和月球經(jīng)歷了一段被彗星和小行星強(qiáng)烈轟炸的時(shí)期,這一時(shí)期被稱為晚期重轟炸期。
11月1日,一項(xiàng)最新發(fā)布的研究表明,晚期重轟炸期發(fā)生的時(shí)間比想象的要更早、強(qiáng)度更低、持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)可能會(huì)影響有關(guān)早期地球生命起源的理論。
40多億年前太陽(yáng)系慘遭“轟炸”
晚期重轟炸期的發(fā)現(xiàn)最早始于1969年的“阿波羅”號(hào)登月。“阿波羅”號(hào)登陸的地點(diǎn)在“寧?kù)o海”南部。所謂的“海”,其實(shí)就是隕石撞擊月球以后,月球地殼破碎,巖漿大面積溢出并冷凝形成的平原??茖W(xué)家通過(guò)對(duì)“阿波羅”號(hào)采集的月海巖石樣本成分分析發(fā)現(xiàn),月球曾遭遇彗星和小行星的強(qiáng)烈轟擊,并且通過(guò)對(duì)巖石樣本同位素測(cè)年,認(rèn)為該時(shí)期距今約41億至38億年。大量的彗星和小行星轟擊在月球表面形成了大量的隕石坑,因此晚期重轟炸又被稱為月球?yàn)?zāi)難。
后續(xù)研究表明,該轟炸事件并不是孤立發(fā)生的,它普遍存在于太陽(yáng)系內(nèi)部甚至是地球上。
然而,此次研究可能將晚期重轟炸時(shí)間提前至距今約41.5億到44億年前。研究人員對(duì)地球上的隕石研究發(fā)現(xiàn)了灶神星在41.5億到44億年前被多個(gè)天體撞擊,表明了晚期重轟炸期發(fā)生的時(shí)間比想象的稍早、強(qiáng)度較低,但持續(xù)時(shí)間也較長(zhǎng)。
為何地球上的隕石能夠證明灶神星在41.5億至44億年前曾被撞擊呢?科學(xué)家又如何確定該隕石就是撞擊灶神星的隕石呢?
中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員季江徽對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者說(shuō):“隕星在撞擊行星表面時(shí),會(huì)發(fā)生劇烈爆炸并在原地留下深坑,爆炸會(huì)產(chǎn)生大量隕石碎物質(zhì)飛濺,一些隕石碎片會(huì)繼續(xù)在宇宙空間中‘旅行’,經(jīng)過(guò)若干萬(wàn)年后,機(jī)緣巧合下落在地球。”
研究人員通過(guò)對(duì)隕石的一系列測(cè)定,發(fā)現(xiàn)該隕石是屬于HED隕石中的一種。HED是古銅鈣無(wú)粒隕石(Howardites)、鈣長(zhǎng)輝長(zhǎng)無(wú)粒隕石(Eucrites)、古銅無(wú)球隕石(Diogenites)3種類型隕石的簡(jiǎn)稱,它們都被認(rèn)為是來(lái)自灶神星的地殼。“3種隕石的差異只在于來(lái)自不同地質(zhì)歷史時(shí)期的母巖石。”季江徽告訴記者。
地球生命起源理論或?qū)⒏膶?xiě)
“晚期重轟炸期的提前,將會(huì)影響地球生命起源的理論。”季江徽表示,傳統(tǒng)地球生命起源理論主要分為宇宙生命說(shuō)和化學(xué)起源說(shuō)。
化學(xué)起源說(shuō)認(rèn)為地球上的生命是在地球溫度逐步下降以后,在極其漫長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),由非生命物質(zhì)經(jīng)過(guò)極其復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程,一步步演變而成。學(xué)界普遍認(rèn)為其主要分為四個(gè)階段:一是從無(wú)機(jī)小分子生成有機(jī)小分子的階段,即生命起源的化學(xué)進(jìn)化過(guò)程是在原始的地球條件下進(jìn)行的;二是從有機(jī)小分子物質(zhì)生成生物大分子物質(zhì);三是從生物大分子物質(zhì)組成多分子體系;四是有機(jī)多分子體系演變?yōu)樵忌?/p>
宇宙生命說(shuō)認(rèn)為,地球上最早的生命或構(gòu)成生命的有機(jī)物來(lái)自宇宙中其他天體或星際塵埃——某些微生物孢子可以附著在星際塵埃顆粒上而落入地球,從而使地球有了初始的生命分子。
地球在晚期重轟炸期時(shí)遭遇彗星和小行星強(qiáng)烈轟擊,形成大量撞擊坑。在遭遇轟擊的同時(shí),彗星和小行星或能將某些微生物孢子帶入地球,從而使地球有了生命起源。季江徽介紹說(shuō):“晚期重轟炸的提前,表明微生物孢子進(jìn)入地球的時(shí)間也可能會(huì)提前,從而改變傳統(tǒng)理論對(duì)地球生命起源時(shí)間的認(rèn)知。”
為何月球遭遇轟擊時(shí)留下大量撞擊坑,而地球卻沒(méi)有呢?季江徽表示:“地球具備風(fēng)、水、土三大‘填坑高手’。”風(fēng)力的搬運(yùn)運(yùn)動(dòng)攜帶著大量泥沙,地球自身的火山和地震等地質(zhì)活動(dòng),都有可能將晚期重轟擊所產(chǎn)生的隕石坑慢慢填平。與地球相比,月球質(zhì)量較小,導(dǎo)致月球引力難以留住水、大氣,缺乏地質(zhì)活動(dòng)所必須的能量,所以月球具備保留撞擊坑的天然條件,月球存在大量撞擊坑也就不足為奇了。(實(shí)習(xí)生 王溪佳 記者 張 曄)
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