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巨大「隕石撞擊」極可能促進早期生命的誕生

你能想像32.6億年前,地球被一顆相當於四座聖母峰大小的隕石猛力撞擊嗎?這聽起來像科幻片的情節,但這正是哈佛大學最新研究中描述的「S2隕石事件」。這次撞擊改變了早期地球的面貌,並可能對生命的起源產生了不可思議的影響。

當時,這顆巨大的隕石撞向地球,引發了一場巨大的海嘯,像瘋狂的攪拌機一樣攪動了海洋,將大量陸地碎片沖入沿海地區。巨大的能量釋放讓海洋表層甚至開始沸騰,大氣層也被加熱,隨後厚厚的塵埃雲籠罩地表,讓光合作用瞬間停擺。

但你知道嗎?這並不是生命的終點,而是新的開始。微生物,特別是那些頑強的鐵代謝細菌,在撞擊後迅速恢復了它們的「小小帝國」。它們靠著隕石撞擊帶來的磷元素,以及海嘯把深海鐵元素攪拌到淺海的幫助下,開始了新的生命爆發。

隕石撞擊帶來磷元素,海嘯把鐵元素攪到淺海

圖片展示了隕石撞擊對環境和生命可能造成的影響:
(A) 撞擊前的環境:深層水中富含二價鐵 (Fe²⁺),淺層水中則缺乏二價鐵。當時生命活躍,但生產力可能不如今天高。
(B) 撞擊後的初期反應:撞擊引發全球範圍的巨大海嘯,攪動海底,混合水層,導致水變得渾濁。同時,撞擊產生的塵埃和顆粒進入大氣,造成全球黑暗,這種黑暗可能持續數年到數十年。
(C) 撞擊引發的高溫:高溫導致部分海洋蒸發,水中和沉積物中形成蒸發岩,並加劇了陸地的風化與侵蝕,這種情況可能持續幾年。
(D) 恢復期:塵埃沉降後,水重新降回海洋,環境變得更適合生命。撞擊帶來的化學物質和加強的風化作用,增加了水中磷 (P) 和鐵 (Fe) 的含量,尤其是依賴鐵的代謝系統可能因此受益。
(E) 環境回到穩定狀態:最終,環境逐漸恢復到撞擊前的狀況,直到下一次撞擊發生。(圖/《美國國家科學院院刊》(PNAS)

這些發現來自哈佛大學地球與行星科學系的納德婭·德拉邦(Nadja Drabon)博士及其團隊。他們在南非巴貝頓綠岩帶中仔細分析了岩石樣本,這裡保存著包括S2隕石撞擊事件在內的早期地質證據。德拉邦博士說,隕石撞擊事件通常被認為是毀滅性的,但在地球早期,這些劇烈的環境變化反而為生命創造了更多機會。

這項研究成果發表於《美國國家科學院院刊》(PNAS),提醒我們即使是最極端的事件,也可能為生命提供意想不到的幫助。生命總是在不可預測中找到自己的出路,而這次隕石撞擊就是一個最生動的例子。

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圖片來源:PNAS (CC BY 4.0)

參考論文:
Effect of a giant meteorite impact on Paleoarchean surface environments and lifePNAS

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