電閃雷擊在生命起源中發揮重要作用

40 多億年前，以隕石形式“運送”到地球的礦物一直被認為是地球上生命發展的關鍵成分。但一項發表在《自然通訊》雜志上的最新論文稱，來自英國利茲大學的研究人員已經證實，電閃雷擊與隕石一樣重要，它可以將礦物質帶到地球，并為地球上的生命形成提供條件。研究人員說，這表明，如果大氣條件合適，任何時候都可以通過同樣的機制在類地行星上形成生命。

根據達爾文著名的“溫暖的小池塘”概念，許多人認為地球上的生命起源于淺表水域。磷是生命所必需的成分，在從運動到生長和繁殖的所有生命過程中都起著關鍵作用。早期地球表面存在的磷包含在不能溶于水的礦物中，但隕磷鐵礦可以溶于水。

領導這項研究的本杰明·赫斯說：“大多數地球表面生命形成的模型中都少不了隕石，這些隕石攜帶了少量的隕磷鐵礦。”而這項研究中，研究人員在一塊巨大的原始電閃石（電閃石是一種閃電擊中地面時形成的巖石）樣本中發現了大量隕磷鐵礦。

“早期的行星撞擊是太陽系罕見的事件。”指導該項研究的利茲大學地球與環境學院地球化學副教授杰森·哈維說，“另一方面，閃電并不是一次性事件。如果大氣條件有利于閃電的產生，對生命形成至關重要的元素就可以被運送到行星的表面。”

閃電頻繁襲擊地球，意味著地球表面生命起源所需的磷并不完全依賴于隕石撞擊，這也意味著在隕石撞擊地球不再是常見現象之后，其他類地行星上仍有可能形成生命。研究人員認為，發現的這些隕磷鐵礦是通過數十億次閃電帶到地球早期的。

他們估計，閃電產生的磷礦超過了地球大約35億歲時隕石產生的磷礦，這大約是已知最早的微化石的年齡，這使得閃電對地球上生命的出現具有重要意義。此外，閃電的破壞性遠遠小于行星撞擊，這意味著它們不太可能干擾生命可能存在的微妙生長進化路徑。

此外，論文中還寫道，如今的地球每年經歷約5.6億次閃電。根據論文中的模型預測，地球早期每年有10億—50億次閃電。

指導該項研究的構造地質學與構造學教授桑德拉·皮亞佐羅說：“我們的研究成果令人興奮，它打開了未來幾個研究方向的大門，包括在類似地球的早期環境中尋找和深入分析新鮮的電閃石；深入分析閃電加熱對其他礦物的影響，以識別巖石記錄中的這些特征；以及進一步分析這種保存異常完好的電閃石，以識別其內部的物理和化學過程。”