不坑人的陨石坑：可能发现外星生命

jiupaizi

     美国太空网报道，小行星和彗星撞击可能会引发广泛的灾难，杀死全球范围内的生命。现在一项最新研究揭示这些爆炸产生的熔化残骸可能埋葬了曾经居住在爆炸区的生命遗体并将它们保存了上百万年，而另一项研究暗示这些撞击可能会创造新的栖息地。这些发现表明外星世界的撞击陨石坑可能是寻找过去或者现在生命迹象的地点。

     宇宙撞击产生的高温会加热、熔化甚至蒸发几吨重的泥土和岩石，其中某些在冷却时会形成玻璃。美国罗得岛州普罗维登斯布朗大学得撞击地质学家彼得·舒尔茨(Peter Schultz)在过去的20多年都在研究位于阿根廷的撞击玻璃。阿根廷东部（布宜诺斯艾利斯南部）一片面积相当于德克萨斯州的地区充满了撞击玻璃，后者都是由6000年至920万年前发生的至少7次不同撞击产生的。“随着我们逐渐收集这些玻璃，我们可以看到里面似乎围困了某些叶状的物质。” 舒尔茨说道。他的他的同事将这项发现发表在4月15日的期刊《地质学》上。

    每一次撞击都会包含行星物质。在其中两次撞击中——一次发生在300万年前，一次发生在900万年前——舒尔茨和他的同事发现了厘米大小的叶片碎片，包括例如乳突的结构。在好几个样本里发现的类似叶脉结构非常类似现代蒲苇，这一物种在阿根廷地区非常常见。“撞击玻璃其实会围困和保存过去生命的残余物。” 舒尔茨说道。

    这些玻璃样本里的脆弱植物物质被精密保存到分子程度。此外，这些玻璃偶尔还会保存有机化合物，包括叶绿素和相关色素的残余物。为了理解这些这些植物材料是如何从这些创造撞击玻璃的灼热环境里存活下来，舒尔茨和同事试图在实验室里复制这些环境。他们将粉末状的撞击玻璃和蒲苇叶碎片相混合，在不同的温度下将这些混合物加热不同时间，然后迅速冷却它们。

   这些实验揭示了当样本被迅速加热到1500摄氏度以上，植物材料会被保存。很明显树叶外层里的水保护了树叶内层，这种方式类似于熟炸，后者是指食物外层迅速变干，而内部煮熟的更慢。

这些玻璃可以产生发生撞击时的环境条件的见解，更好的阐明古代地球气候和生命。此外如果撞击残骸保存了地球上生命的迹象，那么在类似火星等遥远行星上可能也会发生相似的过程。巧合的是，保存这些植物样本的阿根廷的泥土状况与火星条件并无太大差异。

“火星某些地区表面被2千米厚的尘埃沉积物所覆盖，” 舒尔茨说道。“在阿根廷，相似的黄土（风吹沉淀物）沉积物大约200至300米厚。”在这些尘埃沉积地上发生的撞击熔化物质的方式可能能够保存几十亿年前或可能存在的火星生命的迹象，但它们也可能作为捕获这些生命残骸的软垫层。“我们的策略是寻找最可能包裹外部物质的撞击玻璃类型。”舒尔茨说道。

与此同时，舒尔茨提醒称这项工作并不意味着我们将期待在火星上发现植物的迹象。科学家们应该要寻找火星撞击玻璃里微生物的残骸。“下一步是理解保存的界限，更好的理解包裹物质的条件，以及确定寻找火星上相似物质的标准。我非常希望能有足够的时间回答这些问题。” 舒尔茨表示。

但他也表示这些发现只限于仍停留在产生地的撞击玻璃，而非那些被喷射至太空的岩石，同理适用于源于火星的陨石。“这些撞击玻璃一般非常脆弱，容易碎裂，无论是被高速喷射至太空……或者高速撞击表面。因此这些发现与那些外太空传递至地球的生命之间几乎没有相关性，至少目前为止是如此。”

在另一项研究里，研究人员发现了某个陨石坑里出土的首个已知微生物化石痕迹。这些发现表明宇宙撞击可以在爆炸区产生生命新的栖息地。加拿大蒙特利尔麦吉尔大学加拿大太空生物学培训计划（CATP）兼加拿大伦敦西部大学的天体生物学家哈雷·萨普斯(Haley Sapers)检测了德国巴伐利亚州24千米宽的诺特林根里斯陨石里的120份撞击玻璃样本。创造像诺特林根里斯这样的陨石坑所需要的能量相当于180万个原子弹产生的能量，足以熔化1460万年前该地区很多数立方英里的岩石。

“在陨石坑中央，有一个名为诺特林根里斯的小城市，这个双壁中世纪城市直径约为1千米，大小相当于产生这个撞击坑的撞击物。” 萨普斯说道。萨普斯和她的同事在这些玻璃里发现了罕见的1-3微米宽的管状特征，这相当于人类头发平均直径的1/100至3/100，它们形成于玻璃形成之后。

有些管状非常直，而其它的则非常卷曲甚至是螺旋状。调查者注意到传统的矿物质形成过程无法解释这些形状和管子的分布。相反，他们认为这些管子形成于利用有机酸蚀刻玻璃的微生物。“我认为它们蚀刻岩石是为了抽取它们新陈代谢所需的元素，例如铁，” 萨普斯说道。“它们还创造了其它细菌或可以生活的保护性栖息地。” 萨普斯的这项研究被发表在4月10日的期刊《地质学》上。萨普斯强调她们的发现来自于撞击后移居到岩石里的地球微生物。“它们并非来自太空的微生物，它们并非来自流星。”研究人员认为地球上的宇宙撞击可能创造了这些生命起源友好的地区。

“有趣的是，大约42亿至38亿年前，早期地球经历了名为晚期重大撞击事件(Late Heavy Bombardment)的时期，那段时间发生了大量撞击，包括大型撞击，与此同时这段时间也与地区上最早生命的证据相重叠。” 萨普斯说道。“人们可能会问，为什么生命产生于地球历史里这样不宜居的时期。可能撞击成坑在生命的起源中起着一定的作用。”

对富含水的行星，例如地球，或者甚至火星的撞击可能会产生热液活动，也就是热沸腾的地下区域。位于海洋表面下方1英里深处的名为热液喷口的海底温泉可能是地球繁荣生态系统的家园，包括2米高的巨型管虫。创造里斯陨石坑的撞击可能产生了持续上万年的热液活动，为微生物提供足够长的时间殖民这片地区。

撞击也可能会为一个寒冷死亡行星提供生命有用的热量和能量，萨普斯表示。“撞击事件可能不仅发生在地球上，也发生在太阳系内其它岩石和冰冻天体。据我们所知，这是太阳系内唯一普遍存在的地质过程。”通过研究地球上的撞击，科学家们可以获得其它地方生命是如何起源和存活的更好的观点。“当考虑火星上的未来任务，这或可能暗示了具有与热液活动相关的矿物质沉积物的撞击陨石坑可能是令人激动的天体生物学目标。”