從巖漿到生命：揭開地球最古老的奧秘

探索地球在冥古宙時期，如何從火山肆虐的地獄景象轉變為生命可能的誕生地。加州大學的一項研究發現，即便地球早期處於惡劣的熔融狀態，且頻繁遭受隕石撞擊，但當時已有液態水存在，且具備支援生命起源的條件。

地球大約在45.4億年前形成，最初經歷了一個劇烈且混亂的階段，稱為冥古宙，時間跨度從45.4億年前到40億年前。那時，地球是一個沸騰的火山世界，到處是熔融的岩石和高溫。

儘管這種地獄般的環境看似不適合生命生存，但有證據顯示，在厚厚的二氧化碳和氮氣大氣層之下，存在著液態海洋。近期研究表明，早期地球可能比先前認為的更適合生命發展。

「冥古宙」一詞源於希臘神話中的冥界之神哈迪斯，恰如其分地描述了當時惡劣、熾熱的環境。地球表面大部分是熔融狀態，不斷的火山噴發塑造了地貌。當地殼開始形成時，隕石和彗星頻繁撞擊年輕的地球。

儘管條件極端，水似乎已經開始累積，可能是由彗星撞擊帶來，也可能是火山釋放氣體產生的。到冥古宙末期，地球的地殼冷卻並固化，足以形成地球的第一塊大陸，被新形成的海洋分隔開。

加州大學的一個研究團隊在一篇論文中證實了這一結論，即早期地球遠非不適合生命生存，實際上並沒有那麼動盪。由克里斯托弗·K·瓊斯領導的團隊，探索了地球從形成到生命演化的過程。他們在當時的大規模行星環境背景下，研究了冥古宙時期生命起源的多種途徑，包括地球在太陽系中的位置。

為了完成研究，團隊研究了不同學科的多個關鍵方面，包括微生物學、大氣化學、地球化學和行星科學。他們的論文還評估了生命起源與當時環境過程和狀態之間的關係，包括地殼的形成和大氣的演化。

論文還探討了多種大氣過程，從乾濕迴圈和凍融迴圈到熱液噴口系統。不僅在地球上進行評估，還在整個太陽系中進行研究，以檢視是否存在任何關聯或重疊。彗星的影響也被考慮在內，以及它們對大氣化學的影響。

研究團隊得出結論，冥古宙時期的地球很可能存在液態水。然而，關於大陸的存在及其組成的爭論仍在激烈進行。這種不確定性影響了有機生命如何在地球上立足。無論如何，到冥古宙末期，生命已經開始出現，並在隨後的太古宙地質記錄中留下了痕跡。

遺憾的是，這篇論文並非定論，仍有許多問題未解決，但它為填補我們對地球上生命起源的認識空白邁出了精彩的第一步。

改編自最初釋出在《今日宇宙》上的一篇文章。

參考文獻：〈奠定基礎：構建和維持宜居世界以及有利於地球及其他星球生命起源的早期條件〉，作者：克里斯托弗·K·瓊斯、米歇拉·梁、塗晨怡、薩利赫·埃巴迪拉德、內特·馬歇爾、譚琳和蒂姆·萊昂斯，2024年10月30日，《天體物理學》＞《地球與行星天體物理學》。arXiv:2410.23344