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圖中是藝術(shù)家描繪的太古代島嶼。
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地球上已知最古老的生命可追溯至35億年前,僅是地球形成10億年之后,在距今37億年前和39.5億年前的遠(yuǎn)古巖石中曾發(fā)現(xiàn)可能存在的生命證據(jù),但是這些生命樣本存在爭議,它們可能暗示著在地球大氣和海洋形成不久就進(jìn)化出現(xiàn)生命。
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地球生命起源論也存在爭議。但總之,地球上的生命需要基本組成分子(氨基酸和核苷酸)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),形成復(fù)雜分子,例如:蛋白質(zhì)、RNA和DNA,這種從積木分子轉(zhuǎn)變?yōu)檩^長分子鏈的過程叫做聚合,它需要特定的溫度和條件才能形成。
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2008年發(fā)表在《自然微生物學(xué)評論》雜志的一項(xiàng)研究顯示,部分科學(xué)家認(rèn)為,地球最早的微生物出現(xiàn)在海底熱液噴口,這里的化學(xué)條件可能促成聚合反應(yīng)。其他科學(xué)家則表示,海底熱液噴口釋放太多熱量,無法進(jìn)行有效聚合反應(yīng),而水下環(huán)境也會加大聚合反應(yīng)的難度,很可能地球最早生命形成于淺水池塘邊緣,由地?zé)崮苓M(jìn)行加熱。
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需要堅實(shí)的地面?
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如果溫水池生命假說成立,早期地球需要堅實(shí)的地面,沒有堅實(shí)的地面就意味著沒有地方可以容納溫水池,這是1月4日發(fā)表在《自然地球科學(xué)》雜志的一項(xiàng)最新研究的切入點(diǎn)。美國耶魯大學(xué)地球科學(xué)家Jun Korenaga和墨西哥恩塞納達(dá)科學(xué)研究與高等教育中心的胡安·卡洛斯·羅薩斯對40億-25億年前太古代地形頗感興趣。美國斯克利普斯海洋研究所化學(xué)家杰弗里·巴達(dá)是溫水池假說論的支持者,他聯(lián)系了Jun Korenaga,探討分析太古代是否可能存在陸地。
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他們使用計算機(jī)模型重現(xiàn)了太古代環(huán)境條件,Jun Korenaga稱,新的海底環(huán)境是在洋脊中形成的,伴隨著地球中間層地幔深處的巖石上升并融化,逐漸形成了新的海洋地殼,當(dāng)?shù)貧难蠹梗雌饋硐袼律矫})的起源處滑離時,會冷卻收縮,密度增大,高度降低。
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與此同時,地球也存在內(nèi)部熱源:由地幔深處放射性元素衰變產(chǎn)生的放射性加熱,這些熱量傾向于向上推動,最終導(dǎo)致地表海拔高度增加。
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在太古代時期,這種放射性加熱作用更強(qiáng),意味著即使新海洋地殼冷卻收縮,它也會被向上推高,這可能導(dǎo)致水下海底山被推高至海平面以上形成島嶼,與海洋中部的山脊不同,海底山往往是圓形結(jié)構(gòu)。
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Jun Korenaga稱,如果追溯至地球遠(yuǎn)古時期,當(dāng)時仍存在著冷卻效應(yīng),但是地幔深處會出現(xiàn)更大的暖化效應(yīng),最終地幔釋放放射性熱量將占據(jù)上風(fēng)。
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生命起源
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研究表明,在地球出現(xiàn)較大大陸板塊之前可能存在干燥陸地,Jun Korenaga稱,溫水池假說有一個非常堅實(shí)的地質(zhì)基礎(chǔ),但這并不意味著該假說是正確的,最新研究表明,不能僅依據(jù)地質(zhì)狀況就排除溫水池塘存在的可能性,目前地球化學(xué)家正在積極努力尋找陸地上有利于生命化學(xué)物質(zhì)的限制條件,這是一項(xiàng)知識點(diǎn)豐富的學(xué)科。
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