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如何探索宇宙中其他智慧生命?从研究系外行星的铁含量开始

前瞻网    2021-12-07 21:23

 

如何探索宇宙中其他智慧生命?从研究系外行星的铁含量开始_产经_前瞻经济学人

铁是一种基本的营养元素,几乎所有生命都需要铁来维持生长和繁衍。铁的重要性可以一直追溯到地球的形成,在那里,地球岩石地幔中的铁含量被地球形成的条件所“设定”,并继续对生命的发展产生重大影响。

近日,牛津大学的科学家发现铁影响复杂生命形式发展的可能机制,可以通过这项研究的发现来了解其它星球上先进生命形式的可能性(或不可能性)。

研究者表示,地球岩石中最初的铁含量是由行星吸积的条件“设定”的,在这期间,地球的金属核心与岩石地幔分离。行星岩石部分的铁太少,就像水星,生命就不可能存在。太多了,又会像火星,水可能很难在与复杂生命进化有关的时间内保持在表面上。

最初,地球上的铁质条件是最佳的,可以确保水在表面保留。铁也会溶于海水,使其容易获得,给简单的生命形式发展提供一个跳板。然而,地球上的氧气水平在大约24亿年前开始上升(被称为“大氧化事件”)。氧气的增加与铁产生了反应,导致铁变得不溶解。数十亿吨铁从海中流失,在那里发展生命形式可以利用的铁就少了很多。

生命必须找到新的方法来获得它所需要的铁。例如,感染、共生和多细胞行为,可以使生命更有效地捕获和利用这种稀缺但重要的营养物质。采用这些的特征将推动早期生命形式变得越来越复杂,从而进化成今天所看到的样子。

目前还不知道有多少智慧生命存在于宇宙中。研究人员认为,支持简单生命形式发展的条件不足以同时确保复杂生命形式的后续进化。如今了解铁在生命发展中的重要性,可能有助于寻找可以发展生命形式的合适行星。通过评估系外行星地幔中的铁含量,有望缩小对能够支持生命存在的系外行星搜索范围。

题为Temporal variation of planetary iron as a driver of evolution的相关研究论文发表在美国国家科学院院刊上。

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责任编辑: 3976DBC

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