生命构件的遥远起源:研究人员发现了“完全出乎意料”的发现

伦敦帝国理工学院的研究人员通过对陨石的分析，发现了地球上挥发性化学物质可能的遥远起源，其中一些化学物质构成了生命的基石。

研究人员发现，地球上大约50%的挥发性元素锌来自太阳系外的小行星，超出了包括木星、土星和天王星等行星的小行星带。据信，这种物质还提供了其他重要的挥发物，比如水。

挥发物是在相对较低的温度下容易从固体或液体转变为气态的元素或化合物。它们包括生命体中最常出现的六种元素，以及水。因此，这种物质的加入对地球上生命的出现至关重要。

在此之前，研究人员认为地球上的大部分挥发物来自于离地球更近的小行星。这些发现揭示了地球如何拥有维持生命所需的特殊条件的重要线索。

伦敦帝国理工学院地球科学与工程系的资深作者Mark Rehkämper教授说:“我们的数据显示，地球上大约一半的锌库存是由来自太阳系外的物质提供的，超出了木星的轨道。根据目前太阳系早期发展的模型，这完全出乎意料。”

之前的研究表明，地球几乎完全是由太阳系内部的物质形成的，研究人员推断这是地球挥发性化学物质的主要来源。相比之下，新的发现表明，外太阳系发挥了比以前认为的更大的作用。

Rehkämper教授补充说:“太阳系外物质的这种贡献在建立地球挥发性化学物质的库存方面发挥了至关重要的作用。看起来，如果没有太阳系外物质的贡献，地球的挥发物量将比我们今天所知道的要低得多，这使得地球更干燥，可能无法滋养和维持生命。”

为了进行这项研究，研究人员检查了18块不同来源的陨石——11块来自太阳系内部，被称为非碳质陨石，7块来自太阳系外部，被称为碳质陨石。

对于每一块陨石，他们测量了锌的五种不同形式(或同位素)的相对丰度。然后，他们将每种同位素指纹与地球样本进行了比较，以估计每种物质对地球锌库存的贡献。结果表明，虽然碳质物质只占地球质量的10%，但这些物质提供了地球上大约一半的锌。

研究人员说，含有高浓度锌和其他挥发性成分的物质在水中也可能相对丰富，这为地球水的起源提供了线索。

该论文的第一作者、地球科学与工程系的博士候选人蕾莎·马丁斯说:“我们早就知道地球上添加了一些碳质物质，但我们的研究结果表明，这种物质在建立我们的挥发性元素预算方面发挥了关键作用，其中一些元素对生命的繁荣至关重要。”

接下来，研究人员将分析来自火星和月球的岩石，这些岩石在41亿至30亿年前曾经有水，后来干涸了。Rehkämper教授说:“广泛接受的理论是，月球是在大约45亿年前一颗巨大的小行星撞击地球胚胎时形成的。分析月球岩石中的锌同位素将帮助我们验证这一假设，并确定碰撞的小行星是否在向地球输送包括水在内的挥发物方面发挥了重要作用。”