第一批地球有机分子从哪儿来？陨石和火山颗粒物或促进生命起源反应

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团队分析小行星或火山岛沉积的尘埃颗粒是否能够推动大气二氧化碳转变为早期地球上有机分子的前体。图片来源：《科学报告》

科技日报记者 张梦然

根据《科学报告》25日发表的一篇论文，生命起源所需分子的前体，可能产生自富含铁的颗粒，来自陨星或地球上约44亿年前的火山爆发。

此前研究表明，有机分子的前体，如烃类、醛类和醇类，可能是小行星和彗星带来或者由地球早期大气与海洋的反应所生成。这些反应可能由闪电、火山活动或撞击的能量所促成，但是相关数据的匮乏意味着人们还不清楚其产生的主要机制。

德国慕尼黑大学与马克斯·普朗克天文学研究所的科学家此次研究了小行星或火山岛沉积的尘埃颗粒是否能够推动大气二氧化碳转变为早期地球上有机分子的前体。

通过将二氧化碳气体放入一个加热加压系统（高压釜），压力在9—45巴之间，温度范围在150℃—300℃之间，他们模拟了一系列被认为早期地球存在的条件。为“重现”气候环境，系统中添加了氢气或水，以及不同组合的铁陨石、石陨石或火山灰等的粉碎样本，还有早期地球上以及在地壳、陨石或小行星上发现的矿物，模拟了陨石或火山灰颗粒在火山岛上的沉积。

研究发现，陨石和火山灰富含铁的颗粒物，在多种早期地球的大气和气候条件下，能推动二氧化碳转化为烃类、醛类和醇类。醛类和醇类形成于较低温度下，而烃类形成于300℃环境下。

团队认为，早期地球大气随着时间逐渐冷却，醇类和醛类的产生可能增加。这些化合物可能参与到进一步反应中，可能形成碳水化合物、脂类、糖类、氨基酸、DNA和RNA。通过计算反应率，和使用此前对早期地球环境研究的数据，团队估计这一机制可能在早期地球上每年合成高达60万吨有机物前体。这一机制结合早期地球大气和海洋的反应，可能有助于地球生命的起源。

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