地球生命起源何处?地外小行星带来新证据
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【初中地理】“地球生命来自彗星撞击”再添新证美英研究人员进行的一个模拟实验表明,生命的基本物质氨基酸可以在高速冲撞中产生,这从实验上为地球生命来自太空的理论提供了佐证。
彗星主要由冰以及氨、甲醇和二氧化碳等简单分子组成。
劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)的尼尔·戈德曼(Neil Goldman)和其他人此前曾提出,彗星撞击早期地球时释放的巨大能量将把这些简单分子合成更复杂的氨基酸。
戈德曼等人发表在新一期《自然-地学》网络版上的报告说,他们与英国帝国理工学院和肯特大学的研究人员合作,在实验室中制造出成分类似彗星的混合冰,然后用一种特殊的高速子弹以7.15千米每秒的速度射击。
结果表明,高速冲击不仅产生了可组成氨基酸的分子,所产生的热还将这些分子合成了氨基酸。
他们的实验生成了甘氨酸、d-丙氨酸与l-丙氨酸等多种氨基酸。
戈德曼说,这一结果表明他们之前的预测是正确的,这表明在太阳系中有了合成蛋白质成分的新方法,这也意味着在理解生命的基本成分方面迈出了一大步。
不过研究人员也表示,从水和干冰等单分子混合物形成复杂的氨基酸等分子只是迈向生命的第一步。
至于氨基酸如何形成蛋白质等更复杂的分子,以及这些基础成分怎样在适当条件下形成生命进而发展繁荣,依然是未解之谜。
研究人员还指出,土星卫星恩克拉多斯和木星卫星欧罗巴的表面有很多冰。
当陨石以高速撞击其表面时,它为氨基酸的产生提供了一个完美的环境,从而增加了生命的可能性。
因此,他们的发现也突显了未来在这两颗卫星上寻找生命迹象的重要性。
科学家发现外星生命证据了吗在地球以外,都是有着怎样的世界?而这些都会是一样存在的生命证据中,都会是有着哪些生命存在呢?下面是小编分享的地球以外是否有生命存在,一起来看看吧。
地球以外是否有生命存在外星生物是否存在UFO以充满神秘的方式存在,数以千万计的地球人声称看见过UFO。
究竟这些“目击者”是幻想家还是骗子?抑或在谎言与真实之间存在着某些东西?答案是在太空中的星球,还是来自人类对神秘的崇拜?在世界范围内第一次掀起UFO研究的热潮,始于UFO研究史上最著名的“阿诺德事件”。
UFO是英文缩写,意思是“不明飞行物”,也称“飞碟”或“幽浮”,是指一种会移动的飞行物或天文景象,可由肉眼观测或雷达监测到,而人类目前尚无法解释的现象。
对UFO感兴趣的人,不仅推测这是来自比地球更进步的文明,并以现代人可能面临的问题,心理学上的推断来解释此现象。
对UFO的描述有:快速地移动或盘旋;移动时悄然无声、飘忽不定或轰鸣异常;外形如碟子、雪茄、球形、环形或椭圆形,据目前统计,已达100多种不同的形态。
在世界范围内有关UFO的记载自古就有。
但是,1947年6月24日,美国新闻界以首创的“飞碟”一词大篇幅地报道阿诺德目击飞碟事件,才把今世人都感到好奇的天外来客展现在人们眼前,而轰动全球。
然而,在对宇宙的探索中,对外星人的探索,最能激起人们的兴趣。
虽然科学家鉴于星球间存在着巨大的距离,认为即使有外星人,也不可能飞抵地球,但他们并未否定外太空存在智慧生命的可能。
星云NGC6543,绰号“猫眼”星云最近有两位科学家发现太阳系外有两颗行星可能有生命存在的条件,更激起一阵“地外文明”热。
一些科学家认为,外星人肯定存在,但要找到一个像地球这样有生命存在的星球,是很不容易的。
有行星不一定就有生命;有生命不一定就有高等生命,它要求行星到母恒星的位置必须恰到好处。
根据这样的条件,在银河系中,大约只能有100万颗行星才有可能。
而在这100万颗之中,还必须有形成生命的一系列条件,包括水、氧气和各种化学元素。
生命的起源摘要:本文探讨了生命的起源这一古老而神秘的课题。
通过对化学进化理论、原始地球环境的分析以及生命起源的实验研究等方面的阐述,试图揭示生命从无到有的过程。
同时,也对生命起源的不同假说进行了比较和讨论,以期为进一步理解生命的本质提供参考。
一、引言生命的起源是一个令人着迷的科学问题,它不仅关乎我们对自身存在的理解,也对探索宇宙中其他生命的可能性具有重要意义。
自古以来,人类就对生命的起源充满了好奇和探索的欲望。
随着科学技术的不断发展,我们对生命起源的认识也在逐渐深入。
二、原始地球环境(一)地球的形成大约在 46 亿年前,地球由原始星云物质凝聚而成。
最初的地球是一个炽热的球体,表面充满了岩浆和火山活动。
随着地球的逐渐冷却,大气层和海洋开始形成。
(二)原始大气成分原始地球的大气主要由氢气、甲烷、氨、水蒸气等组成,缺少氧气。
这种还原性的大气环境为生命的起源提供了条件。
(三)海洋的形成地球上的水主要来自于小行星和彗星的撞击,以及地球内部的挥发物质。
随着地球的冷却,水蒸气凝结成雨,形成了原始海洋。
海洋成为了生命起源的摇篮。
三、化学进化理论(一)米勒实验1953 年,美国科学家米勒进行了著名的米勒实验。
他在一个封闭的系统中模拟了原始地球的大气环境和海洋环境,通过电火花放电的方式提供能量,结果在实验产物中检测到了氨基酸等有机分子。
这个实验证明了在原始地球条件下,简单的无机分子可以合成有机分子。
(二)化学进化过程根据化学进化理论,生命的起源经历了以下几个阶段:1.无机分子合成有机小分子:在原始地球的环境中,无机分子通过化学反应合成了氨基酸、核苷酸等有机小分子。
2.有机小分子聚合形成生物大分子:有机小分子在一定条件下聚合形成了蛋白质、核酸等生物大分子。
3.生物大分子组成多分子体系:生物大分子通过相互作用组成了多分子体系,如团聚体、微球体等。
4.多分子体系演变为原始生命:多分子体系在不断的进化过程中逐渐具备了自我复制、新陈代谢等生命特征,演变为原始生命。
地球生命来自火星?作者:郭华来源:《百科知识》2013年第20期关于地球生命的起源,有许多不同的观点:达尔文的《物种起源》提出地球生命由无生命物质进化而来,而过去被科学家普遍接受的一个说法是地球生命起源于早期海洋。
美国科学家最新研究称,地球生命可能来源于火星。
研究发现,在地球生命发展初期,一种叫作钼的微量化学元素是必不可少的,在当时只有火星上有钼矿。
此外,生命起源必不可少的其他化学元素也只在火星上有所发现。
火星上存在早期形成生命的物质科学家对火星上分布的钼矿物质调查显示,其与生命的起源存在关键性的联系,该物质在远古时期出现在火星表面上。
钼元素的氧化矿物形式是有机分子进化成为生物的关键催化剂。
而在当时,只有火星上存在钼矿,地球上并没有钼元素。
另一种非金属元素硼,是除钼之外另外一种必不可少的化学元素,它能够控制有机物质向生命形式转化时内部始终处于平衡稳定的状态。
而在当时,这种元素的矿石地球上没有,而火星上有。
长期以来,科学家始终无法确定生物体的3个关键分子——RNA(核糖核酸)、DNA (脱氧核糖核酸)和蛋白质如何组成一个生物结构,科学家指出,硼有助于从“原始汤”中形成RNA,而氧化钼是帮助有机分子组成的关键催化剂。
科学家认为钼氧化物矿产是一种催化剂,有助于有机分子演化成第一个“生命结构”,只有当其被高度氧化时,可进一步作用于早期的有机分子,使后者完成最重要的一次“飞跃”,形成有生命的结构。
然而,在30亿年前的早期地球状态中,不但硼含量不足,大气中的含氧量也不足以让钼元素高度氧化。
相比之下,同时期的火星不但比地球较为干燥、大气中的含氧量也高出许多,在这样的条件下产生了大量的硼和氧化钼,也形成了一个相对较易出现生命体的环境。
在这样的情况下,在火星上出现生命比起地球是相对容易的。
而在同一时期的其他星球,科学家还未发现它们具备“孵化”生命的条件。
火星生命如何来到地球?火星生命如何来到地球?科学家认为,如果生命形式真的起源于火星,那么这种生命形式是很容易到达地球的。
小行星撞击现象对地球生命演化的启示地球是一个生机勃勃的行星,孕育了无数的生命形式和复杂的生态系统。
然而,地球上的生命并非一直以来都一帆风顺,历史上曾经发生过许多巨大的灾难和变革,例如小行星撞击现象。
虽然小行星撞击给地球带来了巨大破坏,但同时也提供了生命演化的契机和启示。
首先,小行星撞击为生命起源提供了可能。
据科学家推测,地球早期的生命是由一系列的生命有利条件所创造的。
小行星撞击可以给地球带来水和含有生命的有机物质,这是形成生命所必需的基本成分。
撞击还可以产生高温和高压环境,这些环境条件也有助于生命的起源和进化。
因此,小行星撞击可以为生命的起源提供必要的物质和环境条件。
其次,小行星撞击对生物多样性的形成和演化起到了重要作用。
撞击事件会摧毁和改变地球上的生态系统,并导致物种的灭绝和新物种的诞生。
例如,白垩纪末期的恐龙灭绝事件就是由一颗小行星撞击地球所引发的。
这次灾难性的撞击事件导致了大量的物种灭绝,但同样也为新的物种进化提供了机会。
当某些物种消失后,其他生物会填补其空缺,形成新的生态系统,并适应新的环境。
这种生物多样性的变化和演化对地球上的生命产生了深远的影响,使地球上的生命更加适应和丰富。
此外,小行星撞击还对地球的气候变化产生了重要影响。
撞击事件会释放大量的能量和物质,改变地球的天气和气候。
例如,长时间的撞击事件会导致大量的尘埃和气溶胶进入大气层,阻挡太阳光的照射,导致全球气温下降,产生寒冷的气候条件。
这种气候变化对地球的生态系统和生命活动造成了巨大的冲击。
然而,这种气候变化也会促使生物进化适应新的环境,产生新的适应性特征。
因此,小行星撞击对地球的气候变化起到了推动进化的作用。
最后,小行星撞击还对地球的地质演化产生了重要影响。
撞击事件可以造成地壳和岩石的变形和移位,推动地球的板块运动和地质变化。
例如,撞击事件可以形成巨大的陨石坑和断裂带,改变地球的地貌和地质结构。
这些地质变化不仅对地球的自然环境产生了重大影响,还为生命的演化提供了新的生境和适应空间。
地球生命起源何处?地外小行星带来新证据作者:***来源:《科学大众(中学)》2022年第10期在科学界,关于地球生命起源这个话题已经被探讨了上百年的时间。
目前流行两种理论:一种是地球上的生命起源于我们这个星球,是在漫长岁月里经历了量变和质变,自发孕育而成的;另一种则是地球上的生命来自地外小行星,在它们撞击地球时把孕育生命的关键物质撒在了地球上,之后才有了生命。
迄今为止,两种说法都还没有确凿的证据。
不过,日本科学家在2022年6月6日宣布的一项惊人发现,或许能让人类离真相更近一步。
他們在“隼鸟2号”探测器从“龙宫”小行星带回的样本中,发现了至少23种氨基酸。
如果能够确认“龙宫”或其他彗星和小行星中所保存的氨基酸为地球生命起源的初始材料,就可能证实生命起源所必需的物质是从太空传到地球的理论,从而结束地球生命起源的长期争论。
“隼鸟2号”立功劳生命起源于地球理论认为,地球原本是一颗荒凉的星球,随着彗星撞击地球,给地球带来了水。
由于地球上有了氮元素、水、二氧化碳等成分,在小行星撞击地球之时,在极端的条件下形成了有机物大分子氨基酸。
随着氨基酸的排列组合,形成了蛋白质,蛋白质又组成了DNA,之后就诞生了细胞。
生命就是这样形成的。
生命起源于外太空理论则认为,地球上的生命是由外太空陨石带来的,因为地球的环境更适合生存,所以陨石上的生命就在地球上繁衍生息了。
这种理论的证据,就是在某些陨石上确实发现了氨基酸等有机物大分子,个别陨石上还有微生物活动的痕迹,这也大概率地说明了地球的生命是来自外太空。
这次,日本科学家在“隼鸟2号”探测器从“龙宫”小行星带回的样本中,发现了至少23种氨基酸,确认了存在不能在体内产生的异亮氨酸和缬氨酸等。
除了作为胶原蛋白材料的甘氨酸,还存在作为提鲜成分而为人所知的谷氨酸。
此外,样本中还发现了有机大分子以及含氮化合物。
和水一样,它们是氨基酸形成生命密码系统的基本要素。
太阳系最初是一个巨大的尘埃和气体盘,逐渐聚集在一起形成了太阳,然后形成了行星和卫星。
剩下的那些“碎屑”,就以小行星和彗星的形式在太空中飘荡,保存着太阳系形成过程中的原始材料。
为了寻找传说中的那些“原初尘埃”,日本宇宙航空研究开发机构决定建造一个小行星探测器,“隼鸟2号”就这样被提上了议事日程。
在2010年通过经费申请时,研究人员就为“隼鸟2号”设置了一个宏伟的目标——“帮助科学家解开太阳系起源和生命起源的奥秘”,并拟订了从小行星表面采集物质以研究生命起源的计划。
他们当时锁定了编号162173的小行星,一方面是因为它较为原始,可能有更多的含水矿物和有机物;另一方面是因为它的自转周期约为7.5小时,比一般的小行星慢,有利于探测器在它的表面着陆。
2014年12月3日,“隼鸟2号”发射升空。
之后,它展开太阳能电池板,借助引力加速前往小行星162173。
2015年10月,在“隼鸟2号”出发近一年后,国际小行星中心正式宣布,将小行星162173命名为“龙宫”。
离开地球后,勇敢的“隼鸟2号”就一直在太空中进行漫长的飞行,持续了4年多。
2019年2月,“隼鸟2号”终于接近了“龙宫”。
按照指令,它先向“龙宫”发射了大金属弹,在小行星上砸出一个坑。
两个月后,它调整了姿态,缓缓降落在之前砸出的“人造陨石坑”附近,采集到一种类似木炭的黑色物质,之后再启程返回地球。
2020年12月,“隼鸟2号”返回地球大气层,回收舱降落在澳大利亚南部沙漠。
回收舱带回了一个密封的“胶囊”,里面有大约5.4克“龙宫”的样本,这正是科学家们梦寐以求的“原初之尘”。
经过前后6年时间的远航,“隼鸟2号”不负众望,终于完成了使命。
这些宝贵的样本一直密封着,被送往日本宇宙航空研究开发机构,然后又分给了6个国家的科学家,用于分析尘土的成分和来历。
科学家们通过研究,终于揭晓了“原初之尘”的一些秘密。
“天外来客”揭奥秘知识链接人类探测小行星的尝试始于20世纪,对于探究生命起源以及防御对地球有威胁的小行星具有重要意义。
小行星探测器不同于大型的行星探测器,它体积更小,灵活度更高。
由于接触的天体较小,天体的引力不足以对小行星探测器产生摄动,小行星探测器需要依靠本身的动力运行,一般采用较为先进的离子推进器,机动性更好,也更耐用。
知识链接C型小行星指含碳的小行星,是最普通的小行星,约占已知小行星的75%。
从最初的地球望远镜到来自“隼鸟2号”的遥感信息表明,“龙宫”可能含有有机物和少量的水(粘在矿物表面或包含在其结构中)。
然而,使用这种方法研究C型小行星非常困难,因为它们太暗了,得到的数据中几乎没有可用于识别特定物质的信息。
因此,采样带回是增加对这一类型小行星理解的重要一步。
此前,科学家们曾在落入地球的陨石中检测到氨基酸。
但是,这些陨石不光受到太阳辐射和宇宙射线等外层空间力量的侵蚀,而且在落入地球时会和大气层里的化学物质结合,产生新的物质,或者使原来的某些成分消失了,在地面水分的作用下还会继续改变里面的成分。
由于被地球的环境严重污染,检测的准确性大打折扣。
相比之下,“隼鸟2号”的样本直接从宇宙空间中采集,包含小行星地表下的物质,没有像陨石那样受到污染或风化作用的影响。
而且在分析过程中,样本始终没有暴露于地球空气中。
知识链接CI球粒陨石是一类非常稀有的含碳物质元素陨石,是太阳星云初期幸存下来的物质,代表的是最原始太阳系的演化成因物质。
它们保存了太阳星云的凝聚、演化及成因的一些信息,其矿物成因和化学物质组成反映了早期太阳星云、恒星、行星、小行星的形成和演化历史。
CI 球粒陨石在含水蚀变过程中保留下的一些特征,与早期太阳星云低温演化关系有着密切的联系,是早期太阳星云形成和演化的见证者。
日本宇宙化学家橘省吾是参与分析这些样品的研究者之一,他表示,来自“龙宫”的物质属于CI球粒陨石,是迄今为止所见过最纯净的。
科学家们至今在地球上仅发现过5块,具有很高的科研价值和现实意义。
科学家们研究了来自“龙宫”的16个颗粒,发现它们包含非常古老的物质,其中一些颗粒比太阳还要古老。
“因为样本是小行星的地下物质,所以这次的发现首次证明了地球外存在有机化合物。
”负责“隼鸟2号”初始化学分析的日本北海道大学教授悠本久之强调说,“从‘龙宫’中获得的样本,是我们研究过的太阳系中最原始的物质。
这进一步证实了外太空存在生命的组成部分,意味着构成地球生命的组成物质可能是由那些‘天外来客’带来的。
”“龙宫”是阿波罗小行星群中的一员,1999年5月10日被美国林肯近地小行星研究小组发现。
这个小行星看起来像一块初步雕琢的方形钻石,也有说像萤石或八边骰子,表面有明显的陨石和岩石结构。
它的直径约为870米,每474天绕太阳运转一周,在茫茫太空里是一个不起眼的天体。
“龙宫”沿着地球附近的一条轨道运行,距离地球最近时只有200多万千米,最远时有3.4亿千米。
也就是说,这个小行星的大部分轨道都位于地球和火星之间,只有一小部分越过地球伸向金星轨道内。
它的主要成分是镍和铁,此外还富含碳元素,而且可能有更多的含水矿物和有机物,是一个不可多得的“宝藏”天体。
科学家们判断,“龙宫”很可能是早期太阳系的一块巨大太空岩石被撞碎后形成的。
这次撞击可能发生在太阳系形成后的200 万~400万年。
根据这些样本被水改变的方式,利用放射性同位素测年法,估计“龙宫”在太阳系形成后仅约500万年就被水循环改变了,这些发现暗示了彗星和一些小行星之间类似的形成条件。
与其他类型的小行星不同,“龙宫”自40亿年前形成以来变化很小,保留了太阳系形成初期的原始状态,受太阳加热的影响要小得多,堪称太阳系的“活化石”。
它的化学成分与太阳相似,代表了太阳系最原始的材料组成,残留着太阳系最初成形时的“原初尘埃”。
它的样本对研究地球生命的起源意义非凡,将为人类揭开更多谜团,同时也带来更多未知。
“隼鸟2号”向“龙宫”小行星丢下了3个着陆器,通过其中一个着陆器拍摄的照片发现,“龙宫”的特点和预期的不太一样。
早先的观测结果表明,“龙宫”的质地和CI 球粒陨石相近。
但照片显示,它的表面其实由两种不同的岩石组成,其中一种色泽黝黑而粗糙,另一种色泽明亮且较为光滑,大约各占50%,似乎表明它是由两颗小行星合并而成的。
“时间胶囊”藏玄机“隼鸟2号”执行的是一系列国际太空取样任务中的一个,目前正在实施中的另一个任务是从一个名叫“贝努”的小行星上采集样本并送回地球。
2016年9月8日,美国国家航空航天局成功发射了有“美国版隼鸟”之称的“奥西里斯- 雷克斯”探测器,目标是采集“贝努”的样本,研究自宇宙大爆炸开始附着在碳上的有机分子发生了怎样的变化,以及如何将“贝努”上的元素转化为未来执行深空任务的燃料。
“奥西里斯- 雷克斯”探测器于2018年12月3日抵达了在地球和火星轨道附近转动的“贝努”,并且向地球传送了拍摄的清晰图片。
2020 年10月20日,探测器接近这个近地小行星,进行了一系列复杂的机动动作,进入距离它表面不足4.8 千米的轨道,并开始为期6 个月的详细地表成像。
由于采集装置只能将直径2厘米以下的小石头或沙子放入,根据获取的详细地表图像,研究团队锁定有望采集到岩石的地点。
他们控制探测器逐渐靠近“贝努”表面,降落在北半球被命名为“夜莺”的环形山上。
随后,探测器伸出3 米多长的手臂型采集装置与地面接触,从前端喷射所攜带的氮气,搅动小行星表面的砾石和灰尘,然后用一个收集装置进行捕获。
“贝努”直径约500米,看起来像一个巨大的核桃,目前在距离地球3亿千米以上的位置。
科学家们认为,作为太阳系历史的“时间胶囊”,这个小行星的存在已经超过45亿年,有助于揭示宇宙是如何形成的。
在整个太阳系中,估计有100万颗类似“贝努”的小行星。
“奥西里斯-雷克斯”探测器定于明年9月返回,多个国家将展开合作,对样本进行深入研究。
通过比较“龙宫”的样本和“贝努”的样本,科学家们能更好地了解宇宙中的各种化学混合物,以及生命是如何产生的。
随着从太阳系小行星上采集的样本不断增多,人类不仅可以追溯太阳系的起源,也能更多地揭示地球的过去,包括生命起源的未解之谜。
知识链接美国国家航空航天局在去年9月7日就宣布,“毅力号”火星漫游车已经成功收集到第一份火星岩石样本。
它是来自火星岩石的岩芯,直径大约为1.3厘米,长度为6厘米,被封闭在钛金属管中。
此后,“毅力号”还会在周围收集岩石碎屑以及土壤,对该地区进行多次采样。
采集的样本暂时储存在火星上,最早在2031年被送回地球,帮助科学家了解火星的演化历史。
(责任编辑:白玉磊)。