與生命進化有關？非洲發現外星有機質，33億年前地球經歷了什麼

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位於南非的Makhonjwa山脈是地球上最古老的山脈之一，裸露出的岩石年齡可達32-36億年。其中發現的迄今最悠久的生命跡象為我們提供了有關生命進化的見解，被譽為是地球「生命的起源」。然而，近期科學家們在一片距今33億年歷史的火山沉積物中，發現了來自外太空的有機質，這也是首次在地球岩層中發現「外星碳」的存在…

數十億年來，地球頻繁地受到隕石雨的猛烈撞擊，這些地外天體到達地球後留下了什麼呢?許多科學家認為，地球生命的一些組成部分可能就以來自外太空的分子形式存在，南非的這一新發現進一步印證了這一觀點。這項研究首次發表於Geochimica et Cosmochimica Acta.。

在Makhonjwa山脈的火山沉積物中，科學家們發現了一個2毫米厚的岩層，該岩層出現了兩個「異常」信號。利用電子順磁共振光譜(EPR)分析後，研究人員發現這塊33億年前的岩石含有兩種來自外太空的不溶性有機物，這是迄今為止發現的最古老的外太空有機物。

其中一個異常信號類似於在碳質球粒隕石中發現的物質，碳質球粒隕石是含有外星有機化合物的隕石樣本。另一個反常的信號則指出岩層中鎳、鉻和鐵的納米粒子的存在，而富含鎳的鉻尖晶石在地球岩層中並不常見, 是外星物體進入地球大氣層時形成的，因此也被稱為「宇宙尖晶石」，這充分說明了這層厚度僅為2mm薄層岩石中的一些物質來源於地外星際。

科學家們指出，單一的隕石撞擊事件很難能在如此薄的岩層中同時保存有機物和尖晶石顆粒。一方面，只有在隕石墜落過程的溫度維持著數百攝氏度以下時，有機物才能夠得以保存。另一方面，尖晶石形成於高溫過程，例如隕石向地球表面墜落過程中由於摩擦發生融化。但對於這兩種不同的、相互矛盾的外太空物質在數十億年前是如何同時形成於岩層中的，科學家們尚未得出可靠結論。

有人做出如下假設：進入大氣層後，一小部分微小隕石在下降過程中可能與火山灰、雲層顆粒混合在一起,附著在表面飄到地球表面,有機質得以保存。而高速下墜的隕石主體內部則形成了尖晶石，並在地球上存在了數十億年。

當然，這只是科學家們的假設。即使這種假設是成立的，我們目前也無法得知這種古老的有機物曾經以何種形式存在，以及存在在哪裡，更不足以確定它是否與地球生命進化有著某種聯繫。儘管如此，這仍然是宇宙科學與地質學的一項重大發現，所有的未知都將指引人類繼續探索…

作者/朱張航宇

參考文獻：Gourier, Didier, et al. Extraterrestrial organic matter preserved in 3.33 Ga sediments from Barberton, South Africa. Geochimica et Cosmochimica Acta (2019).

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