澳洲發現27億年前微隕石，或為尋找外星人指明方向

科技 05-14

圖為一個27億年前的微隕石的顯微圖像。

攝影：Andrew Tomkins

撰文：Michael Greshko

大約27億年前，砂粒大小的微隕石降落在地球上的一片原始土地上，在降落的過程中吸取了地球的古老大氣層成分。

這些迄今為止發現的最古老微隕石最初是主要由鐵和鎳構成的石塊。在穿越地球上層大氣的過程中，也就是距離地表75公里的地方，它們發生燃燒然後結晶，形成了主要由氧化鐵構成的隕石顆粒。

這些氧化物表明，當時上層大氣的含氧量為20%，與現代上層大氣的含氧量持平。對於太古宙來說，這實在令人吃驚，因為那個時代靠近地面的大氣幾乎不含氧。

這一發現發表在5月11日的《自然》雜誌上，是人類為探索古代地球大氣而採取的最另類做法。在生命的早期歷史研究中，古代地球大氣是一個熱門話題。

「最初採用這種方法時，大家的反應是『這種方法挺酷的』，沒想到最終管用了，實在太好了，」墨爾本莫納什大學的研究領導者 Andy Tomkins說道。

「我沒想到你做到了，」賓夕法尼亞州立大學的Jim Kasting說道，他是研究地球早期大氣方面的專家，沒有參與這項研究。

探測地球大氣層

根據古代礦物質的組成成分，研究者幾十年前就發現，在23億年前，能夠進行光合作用的生物產生的氧氣無法在低層大氣累積。

不過化學模型表明，距離地面50公里到100公里的上層大氣完全是一個不同的世界，因為太陽輻射會使大量二氧化碳分子分解，進而產生充足的氧氣和一氧化碳。

過去困擾科學家的問題是無法取樣這部分古老大氣，直到Tomkins領導的團隊決定在西澳洲的石灰岩礦中尋找地球上最古老的微隕石，這個問題才迎刃而解。

研究者採取了額外的保護措施，確保了他們的取樣不會與今天的太空垃圾發生污染，還防止了科學家在利用酸液分離微隕石和石灰石時微隕石被溶解掉。

科學家們發現的微隕石比第二古老的樣本早了近10億年。儘管年代久遠，該團隊發現的60個微隕石似乎都保存的很好，保留了其來自外太空和曾在高氧環境中燃燒過的痕迹。

Meenakshi Wadhwa是亞利桑那州立大學隕石研究中心的主任，她對該團隊如此注重細節的做法表示讚賞。微隕石是太空污染的一個重要來源，地球上每天都會降落100噸太空垃圾，其中的主要成分就是微隕石。

「起初我很懷疑27億年前的岩石中會存在微隕石，不過目前收集到的證據非常令人信服，」Meenakshi在一封郵件中寫道。

為尋找外星人帶來誤導

不過，這個開創性研究帶來了更多問題。研究者通過微隕石發現，當時大氣層的含氧量是當前模型預測的10倍。此外，如果當時上層大氣的含氧量確實這麼高，為什麼沒有與低層大氣發生混合呢？

不過，太古代大氣模型的世界級專家Kasting認為新的研究方法很可靠。他甚至表示願意加入該團隊參與後續研究。更重要的是，該研究結果在地球之外、甚至太陽系都有應用價值。

加州大學河濱分校的天體生物學家Timothy Lyons指出，該團隊的發現可能會未來尋找外星人指明了方向。未來尋找外星人最有希望的方法就是通過望遠鏡探究地外行星的大氣層，尋找只有生命才可能產生的充足化合物。

不過，如果地球的上層大氣富含氧氣，那麼其它星球的大氣層含氧量看起來就可能比實際上更高，在尋找外星人的時候可能會造成假陽性錯誤。

「這個發現可能告訴我們，地球上層大氣中的許多氧氣可能與產生那些氧氣的生命沒有關係，也就是我們的尋找目標，」他說道。

（譯者：流浪狗）

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