新華網華盛頓11月7日電(記者 張忠霞)美國科學家在最新一期《國家科學院學報》上報告說,他們在實驗室中模擬合成了類似土衛六大氣層的霧氣,并認為數十億年前,地球可能就是在類似土衛六大氣層這樣的一層霧氣包裹下,孕育出了最早的原始生命。
科學家們一直認為,地球早期的大氣層可能與土星最大的衛星——土衛六的大氣層極為相似,并將土衛六作為研究地球早期環境及生命的一個參考模型。當太陽光照射到土衛六時,與大氣層中的甲烷氣體發生反應,使得土衛六大氣層中充滿氣溶膠有機物顆粒。
科羅拉多大學科學家瑪格麗特·托爾伯特及其同事以“惠更斯”號探測器觀測到的土衛六大氣條件為基礎,在實驗室中進行了模擬實驗。他們用紫外線照射甲烷氣體,然后再混入二氧化碳氣體,并嘗試改變甲烷和二氧化碳的比例,成功合成了類似土衛六大氣層的霧狀氣體。
托爾伯特說,這種霧氣中的化學成分為有機分子,目前地球上存活的有機體即可以此為食,數十億年前地球的早期生命——那些簡單的生物可能就是靠這些有機分子滋養的。“任何早期生命都可能以此為食物來源,而且重要的是,這是一種全球性的食物源,并非局限于某一特定地區,因此生命最初可能是在全球范圍內同時繁衍開來的。”而科學家們此前研究地球原始生命的孕育時,一直將目光集中在那些孤立的、極端的環境下,比如火山口熱液噴發等。
托爾伯特的研究小組估計,當時每年可能有超過1億噸的有機物從包裹地球的霧氣中落到地球表面,成為地表原始生命的食糧。另外,除了為早期生命提供食物外,這層充滿有機分子的霧氣還能阻擋有害紫外線照射,甚至在原始生命最初的形成過程中可能也扮演了某種角色。