年轻太阳的超级耀斑帮助早期地球形成生命
太阳爆发给予生命在早期地球上形成所需的正确材料。
以针对年轻的类似太阳的恒星观测为基础,研究人员估计大约在40亿年前,超级太阳耀斑至少以每天1次的频率用高能粒子轰击地球。在地球的大气层中,这些粒子与分子的碰撞形成了一氧化二氮及氰化氢。一氧化二氮是一种导致行星加温的温室气体,而氰化氢则是形成DNA的重要成分。研究人员将他们的研究成果发表于5月23日出版的《自然地球科学》上。
“那些化学产物温暖并抚育了新兴的生命,”来自于NASA戈达德航天中心的天体物理学家、也是此项研究的合著者Vladimir Airapetian说道。“我们被远古文明所崇拜的太阳,不仅仅是温暖的来源,还是生命材料的提供者。”
生命最早的痕迹大约可以追溯至41亿年前。那时,太阳要比现在暗大约25%~30%,由于阳光太为暗淡,在没有附加温室气体的帮助下,根本不足以让地球的温度保持在冰点之上。通过使用开普勒空间望远镜收集的恒星数据为参考而建立的早期太阳的仿真模拟,Airapetian和他的同事们发现:尽管暗淡,但年轻的太阳或许却非常狂野——也被称为日冕物质抛射的太阳耀斑爆发的频率极为频繁且更加猛烈,所形成的风暴强度是有记录以来最强耀斑爆发的1 000倍。
研究人员提出,那些风暴对地球产生了巨大的影响。风暴会暂时将环绕地球的防护磁泡,即磁球层挤压至正常高度的1/6。这种压制可令更多的太阳粒子落入大气层。那些俯冲轰击的粒子完成离子化并且分裂成为空气中的氮分子。分子又重新组成新的物质,诸如氰化氢,而氰化氢则能够产生脱氧核糖核酸碱基及氨基酸。
另一种产品则是一氧化二氮,这是一种效力近乎二氧化碳300倍的温室气体。研究人员表示,这种附加的一氧化二氮有可能在太阳昏暗时期阻止了地球的冻结。
太阳耀斑不仅可能对地球产生了巨大的影响,还可能对火星也产生了类似的影响,Airapetian补充道,它很可能改变了这颗红色行星的可居住性。
这种相互作用创造出了正确的分子,但它们却出现在错误的地方,来自于美国康奈尔大学的天体生物学家Ramses Ramirez说道。由耀斑形成的分子本应起源于上层大气,而非温室增温的发生地及生命本应生根的地表。这种想法貌似很有道理,但是某些机制还需要明确,“即这些分子如何降落下来供生物使用。”他说道。
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年轻时期太阳的超级耀斑帮助早期地球形成生命:超级太阳耀斑给予了早期地球升温及生命形成的分子。
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(王麒编译)