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10万次模拟彗星撞地球:54%的情况连一次都没送成生命原料

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你可能听过那个浪漫的说法:地球上的生命,是彗星从宇宙深处捎来的。这个假说流传了一个多世纪,科学家确实也在彗星上探测到有机分子的迹象——听起来,故事很完整。


但剑桥大学天文学家理查德·安斯洛(Richard Anslow)和同事最近做了一件事:他们跑了10万次模拟,专门测试彗星把生命原料送到地球这件事到底有多靠谱。结论有点扫兴。

"这是个挺浪漫的想法,但我们的结果说明它极不可能。"安斯洛说。这项研究发表在《科学报告》(Scientific Reports)上。

先说说他们盯上的关键分子:氰化氢。这是一种"原料"分子,能帮助合成许多生命的构建单元,包括脂质、糖、核碱基和核苷酸。氰化氢在彗星上被频繁发现,而且到目前为止,它是在太阳系观测到的彗星中唯一含量足够丰富、被认为与生命起源相关的原料分子——其他类似化学物质(比如氰基乙炔和氰)的浓度要弱得多。

问题在于:一份理论上肥沃的氰化氢"货物",搭着彗星这艘冰飞船安全抵达地球,能不能扛住旅程终点那场灾难性的撞击?

研究团队设计了10万次模拟,重现地球早期遭受彗星轰炸的条件——那个时期有超过10万颗彗星撞上地球。结果相当不乐观。

在54%的模拟中,没有任何一次彗星撞击向地球陆地输送了足够数量的氰化氢。原因有几类:彗星在地球大气层中解体;在撞击的高温中丢失了化学载荷(这是最大的因素);或者一头扎进海洋,任何幸存的氰化氢都被稀释了。

剩下46%的模拟显示,至少可能有一颗彗星成功把足够的原料分子送到了地表。但即便是这些"成功送达",也只是给生命起源前的化学过程提供了一个转瞬即逝的机会。

当然,这只是模拟,结果并不能证明这件事没发生过或不可能发生。但它们提示,彗星撞击送生命的假说,比我们此前以为的要渺茫得多。

"这真的得是百万分之一的概率,"安斯洛说,"因为你不仅需要一次速度和角度都恰到好处的撞击,还需要在那之后,一切在化学起源的浓度和速度上都刚好接上。我们不能完全排除事情就是这样发生的。但它看起来是极其罕见的事件——往好了说,是一次性的侥幸。"

不过,地球没被彗星"播种",不代表这套机制在别的星球上也不行。研究里有个挺有意思的转折:火星其实比地球更符合彗星撞击假说。这颗红色星球大气更稀薄、撞击速度更低,成功输送的次数是地球的五倍以上。

反过来,金星浓密的大气会直接"吃掉"大多数彗星,哪怕是直径好几公里的那种。

所以,关于"我们从哪来"这个问题,答案可能不在彗星身上——至少,不在地球收到的那些彗星身上。但把目光挪到火星,故事也许还有下一章。

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