地球上的生命是如何开始的 大气雾霾可能是关键

《行星科学杂志》最近接受的一项研究调查了地球从最初形成到 5 亿年后(也称为冥古宙)期间存在于地球上的有机薄雾如何可能含有生命必需的构建模块，包括核碱基和氨基。酸。这项研究不仅有可能帮助科学家更好地了解早期地球的条件，而且土星最大的卫星土卫六上的相同条件是否也能产生生命的组成部分。

在此，《今日宇宙》与约翰·霍普金斯大学莫顿·K·布劳斯坦地球与行星科学系的博士后研究员、该研究的主要作者Ben KD Pearce 博士讨论了这项最近的研究，关于该研究的发现，潜在的后续研究向上的研究，美国宇航局即将到来的土卫六蜻蜓任务，以及他是否认为土卫六上有生命。

皮尔斯博士向《今日宇宙》讲述了过去涉及卡尔·萨根的实验室研究如何发现，使化学反应发生的最高稀释度(或添加水等溶剂)为 100 微摩尔，或大约百万分之十 (ppm)。他说，如果稀释太强，化学混合物中的分子就无法找到彼此。

“毕竟，早期地球是一个朦胧的地方，很类似于土星的卫星泰坦，”皮尔斯博士告诉《今日宇宙》。“这是因为超过 40 亿年前，地球的大气层富含氢气、甲烷和氮气，类似于土卫六!这些雾霾颗粒的有趣之处在于，它们本质上是生物分子雪花，即粘合在一起的生命构建块的大聚集体。当这些粒子在 40 亿多年前沉降到地球表面并落入池塘时，化学键就会断裂，你就可以得到一个富含生命构建模块的池塘。我们想知道这个来源是否会超过池塘中 100 微摩尔的阈值，浓度足以让它们发生反应并开始形成核糖核酸 (RNA) 等第一个信息分子的过程。”

在这项研究中，研究人员在实验室环境中在含有 0.5% 至 5% 甲烷的大气条件下制造了有机薄雾，并使用气相色谱/质谱仪 (GC/MS) 分析了薄雾中的痕量氨基酸和核碱基。此外，他们还将样品加热至 200 摄氏度(392 华氏度)，以模拟放置在不适宜居住的表面上的样品。然后，研究小组将他们的结果与计算机模型进行比较，以调查这些相同环境中存在的核碱基数量。

“当我们对有机烟雾中的核碱基浓度进行建模时(利用我们的实验数据)，我们发现这个来源可能是我们迄今为止建模的最丰富、最持久的来源，”皮尔斯博士告诉《宇宙》今天。“提醒一下，迄今为止我们研究过的所有来源(陨石、行星际尘埃和大气 HCN)都导致浓度低于 100 微摩尔;然而，现在我们终于找到了突破这个门槛的来源。”