2016年,伊利诺伊州的一个家庭认为陨石袭击了他们的后院。他们在附近的Wheaton学院召集地质部门,说,无论他们的财产都开始了一个小火,留下了一个漂亮的岩石落在烧焦的污垢中。
"陨石,与流行的信仰相反,当他们击中地面时很冷," Benjamin Hess说,谁是学院本科生,但现在是耶鲁大学的研究生。 "我的教授容易想到这可能是雷击。"
当雷电撞击沙子,土壤或石头时,它立即将材料融化成玻璃丛,称为普通,或闪电摇滚。当地质学家挖掘伊利诺伊州的陨石时,他们发现了一些意想不到的东西 - 长期以来一直被认为是由陨石送到早期地球的生命的重要成分。
关于查找的报告,在“自然界通信”期刊上,这表明这可能是闪电在生活的出现中发挥关键作用的方式。
赫斯说,过去已经研究过的大多数富阵容在海滩或沙漠中收集在沙漠中,因为"它真的很容易看到一个玻璃结构伸出沙子。"埋在土壤中并受到随机碎片或植被隐藏的一个难以点,尽管当螺栓击中像粘土的东西时,它可能含有不同的矿物质。
当研究人员在伊利诺伊州挖出陨石时,他们首先看到它的表面上的玻璃位。下面是一个厚的树根状结构,延伸到一只脚和一半。 "它刚刚完全由玻璃制成,就像它的外面一样,烧了土壤," Hess说,并补充说该物体看起来像一个有很多空洞的有雾的灰色质量。
Lesss和LEED大学的两个同事分析了里面的矿物,发现了一个叫做Schreibersite的矿物质。 "这是非常奇怪的,"赫斯说。
这种反应性矿物质含有磷,是生命的必需元素。磷"真的在很多基本的细胞结构中发挥着关键作用,"赫斯说。例如,它构成了DNA的骨干。
磷在早期的地球上丰富,但地质学家知道它大多是无法进入的,因为它被困在不反应的矿物质内,不能在水中容易地溶解。这导致了一个神秘的:使生物分子所需的所有磷来自哪里?
一种可能性是陨石,其可以含有施列石等反应性矿物质。当地球成型并为上一十亿年左右,地球被众多陨石佩塞。
"所以人们认为,'啊哈!它实际上可以是一种外星磷来源,提供了生命所需的反应性磷,' "赫斯说。
但它发生在研究人员中,闪电为年轻地球提供了一种替代磷来源 - 以及具有某些优点的替代源。
毕竟,随着太阳系被清除,陨石罢工随着时间的推移而下降,而陨石的影响也可能是非常破坏性的。 "闪电不会在罢工时摧毁整个100公里的区域,"赫斯指出。
该团队做了一种背包的封信计算,看看雷击是否真的可能导致大量的可用磷。
"有很多需要考虑的事情," Hess,"喜欢早期地球被击中的主要岩石类型是什么?有多少土地?什么样的气氛?那种闪电来自那种大气吗?岩石型磷是多少?"
来自卫星和其他监视器的数据显示,这几天,每年有超过5亿闪电闪电,其中四分之一次击打地面。
气候建模表明,从地球形成约45亿多年前,当生命首次出现时,大约35亿年前,每年可能有10亿到50亿闪电。
"假设有一个公平的土地,它' s向上一年的闪电罢工,"赫斯说。
他和他的同事认为,在形成的时间里,通过雷击创造的可用磷量将与陨石提供的含量大致相同。 "那里有一个大的不确定性,但基本上我们发现它们基本相似,"赫斯说。
这个关于闪电的新想法是"非常酷," Hilairy Hartnett说,亚利桑那州立大学的Astrobio医生,他认为很多关于磷和它在其他行星上生命潜力的作用。
"地球上的所有生命都需要磷,从最大的病毒到最大的生物,"她注意到了。
她认为这支球队对闪电是对制作反应性磷很重要的合理猜测,而是难以知道,它很清楚陨石确实提供了大量的东西。 因此,即使陨石磷是早期地球的大问题,她说,这意味着闪电罢工现在是一种围绕其他恒星的行星可能会得到可用的磷,即使它们不断地被陨石击打。 "它'非常好," 她说,"能够说出一个以上的一条途径来产生可能能够培养生命的星球。"