最古老陨石坑可能埋藏宇宙生命诞生的秘密

近日，位于澳大利亚的雅拉布巴陨石坑吸引了科学家的目光。这个源于22.29亿年前的陨石撞击坑，很有可能埋藏着宇宙生命诞生的秘密。

根据最新的陨石测定，雅拉布巴成为了地球上已经发现的近200个撞击坑中最古老的一个。更为特别的是，它的年龄恰好与地球早期的“雪球地球”时期相匹配。科学家推测这一次撞击可能使当时厚厚的冰层蒸发，释放出大量水蒸气到达平流层，造成了强大的温室效应，“解冻”地球，为生命的诞生创造“温床”。由此，科学家不禁联想，小行星撞击是否是生命的起源?我们是否可以通过这种“迹象”寻找地外生命?

化学元素：宇宙生物信息的“包裹”

对于陨石化学元素的测定让我们可以判断这次陨石撞击的时间。除此之外，某些陨石中甚至携带着一些“生命信息”，为科学家提供了一种生命诞生的全新思路。此前，就有科学家在陨石中发现了氨基酸分子的存在，这种地球生命的基础很可能指向了地外生命存在的可能性。因此，对于陨石年龄、成分的判定就变得尤为重要。

对于岩石年龄的测量，科学家一般采用同位素测年法，即利用放射性元素核衰变规律测定地质体的年龄。“当岩石和矿物中含有的放射性同位素物质形成后，与周围环境隔绝的放射性同位素(母体)不断地衰变而减少，衰变产生的稳定同位素(子体)在该物体中相应积累而增加。”中国地质大学(武汉)行星科学研究所教授肖龙在接受科技日报记者采访时表示，科学家可以通过测定这些物体中同位素母体和子体的含量，根据放射性衰变定律计算出该物体的年龄。这是因为每一种放射性同位素都具有恒定的衰变速度。

另外，各种放射性同位素的半衰期变化范围广，如一些长寿的放射性同位素铀、钍、钾等的半衰期很长，与地球年龄处于同一量级，即可用于测定地球早期的地质事件年龄，而短寿的放射性同位素如14C等可用于近代地质事件过程的测年。

位于澳大利亚西部的雅拉布巴陨石坑形成时间非常长，因此科学家选择使用撞击作用形成时含有较多U、Th和Pb的锆石矿物来定年。在实际测年时，还需要确定这些锆石是撞击作用时形成的，这样的测年结果才有意义。研究人员在撞击产物中，发现了由撞击作用产生的高温事件，导致早期形成的锆石发生了熔融和重新生长，即在早期锆石周边发育有撞击引起的生长边。“这个生长边就构成了撞击作用的计时器，然后再采用常规的U-Th-Pb法对边缘锆石进行定年，从而获得了准确的撞击时间——22.29亿年前。这一结果也证明了，这是目前地球表面已经发现的最古老的撞击坑。”肖龙说道。

时间的巧合：“雪球”可能是生命的起点

科学家研究发现，地球历史上可能出现过两次“雪球地球”事件，一次发生在24.5亿—22.2亿年前，另外一次是在距今约8亿—5.5亿年前。雅拉布巴陨石坑的定年结果，刚好与早期“雪球地球”事件快要结束的时间相当，因此部分科学家提出，这次撞击可能导致了覆盖在地球表面的大量冰雪融化，从而结束了“雪球地球”事件。

所谓“雪球地球”，就是全球冰冻现象。指的是地球表面从两极到赤道全部被结成冰，地球被冰雪覆盖，变成一个大雪球。这个概念最早是在20世纪90年代初由美国科学家约瑟夫·科什文克提出。在“雪球地球”事件发生时，由于几乎全球都被冰冻且缺氧，因此有人推断当时的地球不利于生命的生存和繁衍。

时间上如此的巧合让科学家不禁怀疑，正是此次撞击事件改变了地球对于生命的“苛刻”条件，大量冰雪消融为生命的诞生塑造了一个温暖的环境。事实上，许多陨石中包含的生命因素、陨石撞击对于星体环境、气候的影响也似乎可以从侧面证明，小行星撞击很有可能是包括地球在内的，许多天体生命诞生的起源。只不过与“雪球地球”事件一样，因为年代的久远，我们缺乏足够有效的证据来验证这一观点。对于我们研究其他天体而言，“雪球地球”恰如其他宇宙星体的缩影，很可能包含着其他星球上生命诞生的“证据”，对于此次小行星撞击与“雪球地球”结束之间相关性的研究，能够进一步帮助我们看清地外生命存在的蛛丝马迹。

对第二次“雪球地球”事件的研究相对较多，已经提出了多种假说和模型来解释这次“雪球事件”的形成和结束。有学者认为，在距今8亿年前左右，地球内部的岩浆活动导致了大规模的火山喷发，喷发的尘埃产物占据了大气层，起到了对阳光的阻挡作用，从而形成了所谓的“火山冬天”，并导致“雪球地球”的形成。相应的，“雪球地球”也随着“火山冬天”效应减弱而结束。

希望种子：星际空间的播撒与“消毒”

小行星撞击也被认为是导致“雪球地球”结束的原因之一。小行星撞击地球时会释放大量热量，导致地球表面的冰雪融化。

小行星撞击与地球解冻的关系虽然在理论上很容易理解，但是要去科学证明二者的关系，还需要大量的研究。在肖龙看来，澳大利亚雅拉布巴陨石坑的形成，尽管在时间上与第一次“雪球地球”事件的结束时间较为吻合，但目前还不能确定二者之间的因果关系。这次撞击事件毕竟不是很大(撞击坑的直径为70公里)，导致撞击点附近局部的解冻是完全可能的，但能否导致全球性的解冻，是值得商榷的。如果要进一步检验二者的因果关系，除了事实证据外，还需要通过数值模拟和理论计算等方法，来探讨其可能性。

小行星撞击地球是“常事”。一般我们想到的结果都是对地球造成灾害性影响。实际上，小行星撞击地球，也会对地球环境、资源富集以及生命的形成与演化起到积极的作用。

假设从解冻“雪球地球”的角度来看，小行星撞击地球会导致冰雪融化，环境温度升高，有利于生命的生存和繁衍。如果追溯到地球生命起源的话，小行星撞击给地球带来生命之源，也是可能的。

众所周知，我们至今还无法准确地回答地球生命是如何产生的，也就是说，我们并不能确定地球生命的来源。作为生命起源的假说之一，“泛种论”认为，宇宙空间布满了形成生命希望的种子，这些种子会通过天体之间的撞击，在星际空间传播，然后在合适的环境下不断演化和进化。当然，这还是一种假说。科学家曾对一块火星陨石进行研究，发现了疑似生物化石的结构，一度被认为是找到了火星生命的迹象，但后来也不断传出质疑的声音。

同样的道理，地球上的生命也有可能会被带到其他天体上。科学家已经在月球上找到了来自地球的陨石，其他相邻天体上自然也不能排除这种可能。这些来自地球的“礼物”可能就带着地球的生命。但是，由于撞击作用的能量非常巨大，撞击到其他天体表面时的高温事件，会对“礼物”进行“消毒”，因此表层的生命是难以得到保存的，但不能排除内部仍然保留有生命信号，并且在合适的条件下复活。这些都是天体生物学家研究的内容。

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