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研究质疑彗星能否可靠地向早期地球输送生命原料

发布于 2026年10月29日 9 浏览

一项由剑桥研究人员牵头的研究,对彗星能够可靠地向年轻地球提供生命所需化学原料的观点提出质疑。论文于十月二十八日在《科学报告》发表,并在十月二十九日获得新的报道。研究认为,通过彗星撞击输送具有实际用途的高浓度氰化氢,是极其罕见的情况。不过,作者没有排除某次孤立撞击成功的可能性,因此结论并不是彗星绝对不可能作出贡献,而是这种供应途径很难成为稳定可靠的来源。这里所说的生命原料,指的是能够支持相关化学反应的分子,并不意味着彗星直接携带了已经形成的生命。

剑桥大学介绍,理查德·安斯洛及其同事结合了彗星群体演化、进入大气层过程以及撞击过程的模型。彗星含有包含碳和氮的分子,因此一直被视为可能的化学原料供应者。团队重点分析氰化氢,即在彗星中发现的一种化合物。这种物质能够参与有助于生成生命分子基本组分的化学反应。研究要检验的不是彗星是否含有这些成分,而是这些成分能否经受抵达地球的过程,并以足够集中的、有利于后续反应的形式留在地表。因此,团队把不同环节的模型联系起来,考察从彗星运动到抵达地面这一过程能否真正保留下所需的化合物。

论文报告了十万次针对地球彗星撞击历史的模拟。其中百分之五十四没有任何一次撞击向露出水面的陆地输送达到所需浓度的氰化氢。即使采用有利于输送的假设,成功次数的中位数仍然是零。高速撞击能够破坏分子,而穿越大气层又会使脆弱的彗星碎裂。即使部分物质幸存,随后也可能被稀释到无法支持所研究化学反应的程度。因此,材料抵达地表和形成可用的化学原料储备,是必须同时满足的不同条件。单纯发现彗星中存在相关分子,并不能确保它们在撞击之后仍然完整,也不能确保它们不会在周围环境中迅速分散而失去作用。

作者还比较了不同的行星,发现火星的撞击速度较低、大气较稀薄,因此对这些原料的输送更有利。不过,这一比较使用了简化的环境假设,不能证明火星曾经出现生命。对于地球,古代大气的状态以及当时有多少陆地露出水面,仍是重要的不确定因素,需要在解读模拟结果时一并考虑,而不能把简化模型中的环境直接当作已经确定的古代实际状况。这项工作评估的是一条特定的化学供应路径,而不是直接观察生命起源。火星在模型中更有利,也不能被理解为研究已经发现了火星生命,或已经确定那里实际发生过同样的过程。

剑桥大学表示,其他可能的原料来源包括小行星撞击所伴随的化学过程,以及地球自身发生的过程。作者认为,在一些行星系统中,反复的引力相遇能够减慢彗星速度,寻找这类系统可能有助于未来筛选宜居世界。研究由此进一步限定了彗星输送原料能够奏效的条件,但并没有解决生命究竟如何开始这一更为广泛的科学问题。上述替代途径仍是可能的解释,论文也没有据此确认其中哪一种才是地球生命起源的决定性来源。

来源: University of Cambridge (https://www.cam.ac.uk/research/news/comets-didnt-seed-life-on-earth-after-all-new-study-suggests); Scientific Reports (https://doi.org/10.1038/s41598-026-74214-y); ingenieur.de, October 29 coverage (https://www.ingenieur.de/100-jahre-glaubten-forscher-an-kometen-jetzt-sprechen-die-zahlen-dagegen-1f7b5c1e-0767-4694-ab34-92555fdd2b89/)

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