地球上生命的存在得益於非凡的運氣——大多數行星在形成過程中都錯過了一個化學最佳點,但我們的星球成功地擊中了。
一項新的研究表明 地球 在一系列極其精確的化學條件下形成,使其保留了我們所知的生命必需的兩種元素:磷和氮。如果沒有這些元素的完美平衡, 岩石星球 根據這項研究,它表面上似乎適合居住,但從根本上無法支持生物學。
地球似乎已經在其變化過程中達到了這個微妙的化學最佳點。 訓練 近 46 億年前,新發現可能會改變科學家的方式 尋找外星生命研究人員說。
年輕時 行星形成它們通常部分或完全融合。當重金屬向內沉入形成核心時,較輕的材料仍然更接近表面。在這個被稱為原子核形成的混亂階段,存在的氧氣量在決定其他元素最終去向以及它們是否仍可用於未來生命中起著至關重要的作用。
研究表明,氧氣含量必須落在一個令人驚訝的狹窄範圍內,磷和氮才能留在其中 地幔和地殼。太少的氧和磷與鐵結合併被拖入細胞核,從而剝奪了 DNA、細胞膜和能量轉移的關鍵成分的表面。過多的氧氣和氮氣更容易流失到太空中。然而,生命所必需的化學物質永遠不會完全結合在一起。
研究人員利用行星形成和地球化學行為模型發現,地球完全位於這個狹窄的中層氧範圍內,他們稱之為化學氧。 黃金地帶。畢竟,我們的星球保留了足夠的磷和氮來為後來的生物提供燃料——這種結果在岩石世界中可能並不常見。
沃爾頓在聲明中說:“我們的模型清楚地表明地球恰好在這個範圍內。” “如果我們在這期間多一點或少一點氧氣 核心形成沒有足夠的磷或氮來供生命發育。 ”
相反,研究人員還模擬了其他行星的形成,例如 行進那裡的氧氣含量處於化學金發區之外。例如,根據聲明,模型顯示火星地幔中的磷含量比地球上高,但氮含量卻較少,這為我們所知的生命創造了挑戰性的條件。
這些發現挑戰了對宜居區(即地球周圍區域)的傳統關注。 星星 液態水可以存在的地方。雖然水很重要,但研究表明它可能只是故事的一部分。一顆行星可以在距恆星適當距離的軌道上運行,但仍然不具備生命出現所需的內部化學物質。
至關重要的是,影響這一過程的氧氣條件與主星本身的化學成分有關。由於行星是由與其恆星相同的物質形成的,因此恆星化學可以暗示一個系統是否能夠首先產生適合生命存在的行星。
如果研究人員是對的,那麼地球可能不再是宇宙常態,而更像是一個幸運的例外——一顆很早就贏得了罕見化學大獎的行星。使用地球作為參考點可以幫助科學家開始工作 系外行星 最有可能實現生命必需元素的完美平衡。
沃爾頓說:“這使得在其他行星上尋找生命變得更加具體。” “我們應該尋找擁有與我們相似的恆星的太陽系 太陽”。
他們的發現是 2月9日發表 在《自然天文學》雜誌上。










