30亿年前的巨大撞击可能促进了地球上的生命

陨石的名声很坏。公平地说,最近对我们星球的重大影响是相当毁灭性的,消灭了地球上四分之三的动物物种。

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但在很久以前,一个更大的撞击物,可能会产生相反的效果。

大约在32.6亿年前,一块体积是“希克苏鲁伯恐龙杀手”的50到200倍的巨大岩石撞击了我们的星球。根据哈佛大学地质学家Nadja Drabon领导的研究小组的说法,这次惊人的巨大撞击造成的剧变可能搅动了营养物质,从而促进少数早期微生物的生长。

Drabon说:“想象一下,你站在科德角海岸的一个浅水区。这是一个低能耗的环境,没有强大的电流。然后突然之间,一场巨大的海啸席卷而过,撕裂了海底。”

我们无法直接了解巨大的陨石撞击对地球的影响。总的来说,这是件好事。但我们能够模拟和模拟发生的事情,根据地质记录中的矿物沉积重建事件。

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南非巴伯顿绿岩带的地层包含了32.6亿年前震动地球的巨大撞击的证据,这一事件被称为S2。Drabon和她的同事们对S2岩层中的矿物进行了细致的表征,并设计了随后发生的事件序列的重建。

它仍然是相当毁灭性的。碰撞产生的热量会蒸发掉海洋的顶层,而撞击本身预计会将灰尘和碎片喷射到大气中,形成厚厚的雾霾,阻挡了阳光,阻碍了生活在浅水中的光合微生物。

还可能发生了一场巨大的海啸,疏浚了海底,将通常被隔离在深处的物质带到了海面上。

尽管这可能会伤害到许多在这一点上勉强生存了几亿年的新兴生命形式,但这对一些人来说是件好事。

例如,陨石本身会释放出大量的磷,而从海底打捞上来的水则富含铁。这两种元素都可以喂养任何能够代谢它们的微生物,在地球恢复到更稳定的状态之前,它们的数量会出现短暂但显著的激增。这对浅水中铁代谢微生物的大量繁殖尤其适用。

Drabon说:“我们认为撞击事件对生命来说是灾难性的,但这项研究强调的是,这些撞击对生命有好处,尤其是在早期。这些影响实际上可能使生命得以繁衍。”

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多细胞生物要过25亿年才会出现,并给地球生物圈带来重大变化。恐龙直到大约2.5亿年前才出现,直到6600万年前希克苏鲁伯陨石引发了白垩纪-古近纪的灭绝。

即使是那次毁灭性的撞击 —— 我们唯一确信与灭绝事件有关的陨石 —— 也为生命的繁荣开辟了新的途径。随着非鸟类恐龙的减少,哺乳动物的崛起填补了空缺的生态位;如果没有那场灾难,人类可能永远不会出现。

因此,虽然巨大的陨石撞击确实会对某些生物产生重大的有害影响,但它也能以意想不到的方式使其他生物受益。事实上,重复的早期撞击完全有可能以某种方式改变了地球,为随后的进化爆炸做好准备。

研究人员写道:“我们的研究表明,在全球范围内,早期生命可能受益于大量营养物质和电子供体的涌入,以及重大撞击事件带来的新环境。”

他们计划进一步研究巴伯顿绿岩带,试图将这个神秘但可能至关重要的地球生命历史时期拼凑起来。

这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。


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