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地球生命萌芽有赖太阳超级耀斑

2016年05月23日08:52 |
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一项新研究表示,太阳年轻时的活跃状态或有助于给地球早期生命提供所需的组分和气候。

氮是组建地球生命所必需的基本组成部分,但在地球早期,氮一开始只是以氮气的形式存在,氮气在化学上并不是一种积极参加化学反应的物质。分解大气中的氮分子是一个非常高能的过程,这让生物可以更好地利用重组后的氮元素。

美国航天局马里兰州戈达德太空飞行中心Vladimir Airapetian研究团队通过天文望远镜,对与太阳类似的年轻恒星大规模喷出的高能粒子风暴进行了观察,他们推测早期的太阳可能也有类似恒星风暴,并频繁地向地球抛出高能粒子,这些叫作超级耀斑的太阳风暴触发了早期地球大气化学变化。研究人员估计,带电粒子云当时袭击地球的频率很高,可能一天多次袭击地球。超级耀斑和地球间互动的数值模拟表明,超级耀斑扰乱了地磁场,在地球两极制造出大量地磁缺口,从而让高能粒子能够穿过大气层。

研究人员随后发现,高能太阳粒子和地球大气层的成分,包括氮分子相互作用,产生一氧化二氮和氰化氢。他们表示,氰化氢可能给构建例如氨基酸的生物分子提供了氮源,而一氧化二氮这种强有力的温室气体可能帮助地球表面温度上升到了可以支撑液态水和生命的温暖程度。这一切发生的时候,太阳虽然有很多风暴,却比现在要暗30%。相关成果近日发表于《自然—地球科学》。

在同期评论文章中,纽约康奈尔大学的Ramses Ramirez表示,论文中提到的过程可能也对火星早期环境产生影响,并可能对环绕类似太阳的年轻恒星的类地行星的气候以及是否存在生命产生影响。(红枫)

来源:中国科学报

(责编:赵竹青、马丽)

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