7800万年前,一颗小行星撞击了地球。然后生命在火山口里生长

7800万年前,1.6公里小行星撞向现在的芬兰,形成一个宽 23 公里(14 英里)、深 750 公里的陨石坑。灾难性的撞击在陨石坑下方破碎的基岩中形成了一个破裂的热液系统。

来自其他撞击结构的证据表明,在碰撞发生后,生命在破碎的岩石上定居,并加热流经岩石的水。但确定殖民化发生的时间具有挑战性。

新的研究首次显示了殖民化发生的确切时间。一组研究人员将微生物生命栖息在 7800 万年前的热液系统中的日期归零Lappajärvi 冲击结构.

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这幅插图显示了一颗小行星在 7800 万年前与地球撞击。科学家们首次确定了撞击坑中微生物生命的出现日期。(亨里克·德雷克/林奈大学)

他们的研究题为”芬兰 Lappajärvi 撞击结构撞击产生的热液环流过程中的深层微生物定植“并以 N 形式出版ature 通讯.瑞典林奈大学博士生雅各布·古斯塔夫森是第一作者。

“这是令人难以置信的令人兴奋的研究,因为它首次将这些点联系起来。”

作者写道:“陨石撞击结构的深度破碎岩石被假设为微生物在地球和其他行星体上定植的热点。

“然而,这种定植的生物特征很少见,最重要的是,完全缺乏将定植与撞击产生的热液系统联系起来的直接地质年代学证据。”

芬兰拉帕耶尔维陨石坑的解剖结构,放大部分突出显示了已识别出微生物特征的蓝色标记断裂区。(亨里克·德雷克/戈登·奥辛斯基)

这一发现是基于亚硫酸盐还原。一些微生物采用厌氧呼吸过程,使用硫酸盐来接受电子而不是氧气。这是促进地球全球硫酸盐和碳循环的基本过程。

基本上,微生物分解有机化合物作为能量来源,并将硫酸盐还原为硫化氢。

研究人员使用强大的尖端同位素生物特征分析和放射性同位素测年来追踪陨石坑下热液系统中矿物和裂缝中微生物硫酸盐的还原。

“这是我们第一次可以使用地质年代学方法将微生物活动与陨石撞击直接联系起来。它表明,在撞击发生后,这样的陨石坑可以作为终生的栖息地。瑞典林奈大学教授、该研究的资深作者亨里克·德雷克 (Henrik Drake)。

作者在他们的研究中解释说:“在生命宜居温度(47.0 ± 7.1 °C)下首次检测到的矿物降水发生在 73.6 ± 2.2 马,其特点是 34S 大量耗尽的黄铁矿,与微生物硫酸盐还原一致。

研究人员发现的生物特征。黄铁矿特别令人感兴趣。这34脱硫黄铁矿与微生物硫酸盐还原一致。它在撞击发生后大约五百万年形成,当时热液系统已经冷却到适合生命居住的温度。方解石是另一个强大的生物特征,它在撞击后 1000 万年出现,表明微生物在这里繁衍生息了数百万年。(古斯塔夫森等人,国家公社。, 2025)

“最令人兴奋的是,我们不仅看到了生命的迹象,而且我们可以准确地确定它发生的时间。这为我们提供了一个时间表,让我们了解生命在灾难性事件后如何找到出路。雅各布·古斯塔夫森 (Jacob Gustafsson),林奈大学博士生,该研究的第一作者。

随着温度继续逐渐降低,更多微生物定植的证据出现在撞击后约 1000 万年。

矿物质沉淀成凹状,这是衬有矿物晶体的空腔的地质学术语。这些矿物质具有13方解石,与微生物硫酸盐还原有关。

这是一个强大而令人信服的生物特征,可以强化研究结果。在撞击后 1000 万年,这些矿物进一步证明微生物在热液系统中长期繁衍生息。

合著者来自加拿大西部大学的 Gordon Osinski 博士,“这是一项非常令人兴奋的研究,因为它首次将各个点联系起来。此前,我们已经发现微生物在撞击坑中定植的证据,但一直存在疑问,即这种情况何时发生,是否是由于撞击事件,还是数百万年后的其他过程造成的。直到现在。

这些发现为人们了解生命如何在宜居世界中开始打开了一扇窗。

来自芬兰拉帕雅尔维火山口的抛光矿物晶体。(亨里克·德雷克)

众所周知,小行星携带着生命的基本组成部分,包括氨基酸。他们不仅可能根据泛精子将这些物质传播到整个太阳系和星系中,而且还为生命创造了一个现成的家,以便在其中站稳脚跟。

该研究还表明,在可能压垮生物圈的灾难性撞击之后,生命如何反弹。

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研究人员表示,Lappajärvi 撞击结构的微生物定植类似于早期地球上生命的出现,甚至火星.他们的分析方法可用于研究地球上其他撞击结构的微生物定植。

除此之外,它们还适用于任何样品从火星返回任务或其他机构。

作者总结道:“这些见解证实了中型(和大型)陨石撞击产生持久热液系统的能力,随着陨石坑冷却到环境条件,微生物能够定植,这种影响可能对地球上和更远的地方生命的出现产生重要影响。

本文最初发表于今日宇宙.读原文.

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