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有关地球和生命起源的故事
也许完全都是错误的
从二十世纪八十年代中期以来
马克
哈里森在澳大利亚采集了二十万块的岩石样本
但其中只有一块含有它一直都在寻找的东西
两个石墨斑点
每一个的大小还赶不上一个红细胞
也许是小了点儿
但却能够推翻我们对地球上生命所知道的一切
哈里森是美国加州大学洛杉矶分校的地质学家
他记得他当时自己心里是这样嘀咕的
天呐
他们和因生物起源的太像了
生物起源意味着是由生命制造出来的
但这是如何做到的呢
这些石墨斑点是在一块锆石晶体中被发现的
而这块锆石则是在澳大利亚的捷克山深处被埋藏了四十一亿年
因此
他们似乎是在暗示我们
地球的宜居性比此前任何人想象的都至少提前了三亿年
更为重要的是
这些第一批生物体存在的时间
比地球能够承载任何生命的时间都还要更早
在如此早期的时代
地球被认为是由熔岩覆盖的炼狱
并且还遭受到小天体的猛烈轰击
如果哈里森的化石所暗示的是真实的
他们不仅会改写生命和地球的历史
甚至还会改写整个太阳系的历史
在解释所有这一切是如何开始的时候
科学家们认为现有的理论或多或少是奏效的
大约四十六亿年前
在一个不起眼星系的某一个角落
一个巨大的尘埃和气体云开始坍缩成一个稠密的物质球
随着它吸引越来越多周围的物质
在其核心处的温度和压强也在不断的升高
直到核聚变被点燃
这会释放出大量的能量
这一刻也标志着我们的太阳成为了一颗恒星
当新生恒星逐渐开始自转时
围绕它公转的小天体开始碰撞
凝聚到了一起
在距离太阳较近的地方
大量的水冰因热量而被蒸发
只留下了金属化合物来形成较小的盐制行星
在更远的地方
较低的温度使得由冰和气体构成的巨行星得以形成
所有这些天体都几乎位于同一个平面内
并且已近圆形轨道运动
虽然整个图像很漂亮
但是随着对细节的进一步深入
它的不完整性就会越发明显
一方面
它很难解释特洛伊小行星的数量和分布
有数千个这样的小天体就尾随在木星的轨道之后
另外一方面
位于海王星之外
且冥王星就在其中的科伊伯代也同样难以自圆其说
与经典的图像相比
有许多科伊伯代天体相对于行星的轨道平面有着很大的倾角
然而最令人费解的是
也许是远古时期的狂轰滥炸在月球所留下的印记
由阿波罗宇航员带回地球的岩石表明
月球表面遍布的环形山是发生在三十九亿年前的一次旷日持久的轰击的结果
这是经典模型所难以解释的
二零零五年
科学界对此给出了一个解释
这个解释被称为尼斯模型
得名于提出该模型的天文学家所在的法国城市
他对经典的图像做了细化
提出太阳系中的四颗巨行星起初要远比现在更加靠近彼此
这种结构是不稳定的
会引发持续数百万年的引力崛力
在此期间
巨行星会迁移到他们目前所在的位置
由此会扰乱数以百万计的小天体
使得它们在早期的太阳系中横冲直撞
在木星引力的影响下
许多小天体成为了尾随木星的特洛伊小行星
而其他的则定居到了太阳系的外部区域
成为了具有高轨道倾角的科伊博代天体
与此同时
位于火星和木星之间的小行星则从它们的轨道上脱离
其中很多会与太阳系最内层的行星发生碰撞
这一剧烈活动的时期被称为晚期大规模轰击
它在月球上留下了密密麻麻的环形山
并重创了正在早期发育阶段的地球
由这一时期留存到现在的少量岩石告诉我们
早期的地球如同炼狱
被火山喷发出的熔岩所覆盖
晚期大规模轰击持续了几亿年
使得地球一直处于被称为明古代的极端帝质时期
在如此恶劣的环境下
是无法存在生命的
事实上
第一批由生物所产生的碳可以追溯到约三十八亿年前
与地球迈入平和时期
以及与来自外太阳系的轰击放慢的时期相一致
因此
如果让哈里森为之兴奋的石墨斑点确实属实
那么它不仅会是地球上已知最古老生命形式的证据
也会是这些生命出现在一个不可能年代的佐证
这里的关键就是岩石样本内同位素碳十三和碳十二的比例
根据当今的碳同位素比值
可以判断出它具有生物学起源
当然
也有人告诫不要过快的下结论
毕竟
这是由一块锆石所得出的
不过
这块锆石也为寻找更多的样本
进而确定生命出现的确切时间奠定了基础
无论有没有生命
这一来自捷克山的最新证据表明
地球环境极端恶劣的幼年时期要比天文学家曾经认为的更为短暂
早在一九九九年
地质学家在这一地区所发现的其他告示显示
早在四十四亿年前
地球表面的部分区域就已经冷却固化
更为重要的是
对岩石含氧量的测量表明
地球的温度已经下降到足以维持液态水的程度
二零一三年
又出现了其他与地球和太阳系形成和演化经典模型有出入的证据
当时科学家们正在分析另一块地球上最古老的岩石
它来自地球的另一端格林兰岛
结果表明
早在四十一亿年前
地球上就含有了数量可观的金河箔
尽管此前认为这些金属是由之后的晚期大规模轰击带到地球上的
然而
更大的危机出现在二零一五年
当时天文学家公布了他们对太阳系形成的最新模拟结果
他们的发现似乎是敲响了尼斯模型的丧钟
在百分之八十五的情况下
内太阳系中研制行星的个数少于目前我们所观测到的四个
在大多数情况下
水星都不会形成
只有百分之一的情况
他们能够得到一个看上去与我们太阳系相似的行星系统
这并不是第一次尼斯模型因为遇到问题而做出修改
但这一次似乎已经不再是小修小补那么简单
得到外太阳系的结构和维持内太阳系的行星
似乎是不可兼得的事情
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