摘要:新浪科技訊 北京時間5月27日消息,據國外媒體報道,美國宇航局戈達德航天中心科學家近日發表最新研究成果認爲,地球生命的出現應該歸功於很久之前爆發的一場場強烈太陽風暴。高速移動的太陽粒子可能也是維持地球生命存在的能量來源,必須要有這樣的能量將單分子(地球早期這種單分子非常豐富)轉化爲複雜的有機化合物,如DNA、RNA等。

 

藝術構想圖:超級太陽風暴。

  藝術構想圖:超級太陽風暴。

  新浪科技訊 北京時間5月27日消息,據國外媒體報道,美國宇航局戈達德航天中心科學家近日發表最新研究成果認爲,地球生命的出現應該歸功於很久之前爆發的一場場強烈太陽風暴。頻繁、強烈的超級太陽風暴讓地球越來越溫暖,直到足以讓生命在地球長期存在;同時又爲地球提供了維持生命所必需的能量,並將簡單分子轉化爲複雜的生命構件,如DNA等。

  地球上最早的有機體出現於大約40億年前。長期以來,這一事實讓科學家迷惑不解,因爲在當時太陽的亮度只有如今的70%左右。此項研究負責人、美國宇航局戈達德航天中心科學家瓦爾德米爾-埃拉佩蒂安是一位太陽研究專家。埃拉佩蒂安解釋說,“這就意味着地球當時可能是一個冰球。然而,地質證據又表明地球當時是一個擁有液態水的溫暖球體。我們將這種矛盾的現象稱爲‘黯淡太陽悖論’。”

  埃拉佩蒂安帶領研究團隊對“黯淡太陽悖論”進行了深入研究,並找到了更爲合理的解釋。科學家們的研究依據是美國宇航局“開普勒太空望遠鏡”的觀測數據。“開普勒太空望遠鏡”就是通過觀測主恆星亮度的微弱變化來探尋系外行星的,因爲當行星飛過其主恆星表面時,會讓主恆星的亮度稍微變暗。

  “開普勒太空望遠鏡”發現,一些恆星與太陽很相似,但更年輕,有些年齡只有數百萬年,與46億歲的太陽相比,當然屬於非常年輕的。“開普勒太空望遠鏡”的數據顯示,新生的類日恆星顯得極爲活躍,頻繁爆發恆星耀斑和日冕物質拋射,劇烈程度遠超老年恆星。比如,現在太陽平均每100年才爆發一次強大的超級耀斑,但是“開普勒太空望遠鏡”觀測到的年輕恆星每天要爆發多達10次的此類超級耀斑。

  研究人員表示,如果太陽在如此年輕的時候也是如此活躍,它對地球的影響可能是巨大的。埃拉佩蒂安介紹說,“我們的最新研究成果顯示,太陽風暴可能是造成地球變暖的核心因素。”不過,大多數變暖效應並不是直接的,而是通過改變大氣的化學成分。大約40億年之前,地球大氣層組成成分之中,90%是氮分子,而現在氮分子只佔地球大氣的78%。

太陽耀斑、日冕物質拋射等形成原理圖。

  太陽耀斑、日冕物質拋射等形成原理圖。

  因爲當時的地球磁場非常弱,太陽風暴釋放出的高速移動帶電粒子穿透地球大氣層後沒有離開地球,不像現在的地球磁場能夠使得大多數粒子發生偏轉。這些粒子將許多氮分子分解成一個個氮原子,同樣也會將大氣中的二氧化碳分子分解成一氧化碳和氧原子。自由的氮和氧相互結合就形成了一氧化二氮,這是一種比二氧化碳更強烈的溫室氣體。埃拉佩蒂安認爲,“大氣化學成分的改變導致地球不同生命形態的出現。”

  日冕物質拋射對地球的直接影響就是觸發強大的地磁風暴,破壞電網和衛星導航,並伴隨有華麗的極光現象。如今,極光通常出現於高緯度地區,因爲地球磁場會將帶電的太陽粒子引向兩極地區。但是在地球早期,極光現象更爲頻繁和廣泛,這是因爲當時的太陽風暴更強,地球磁場更弱。埃拉佩蒂安介紹說,“我們的計算結果顯示,當時在南卡羅來納州極光現象很常見。”

  高速移動的太陽粒子可能也是維持地球生命存在的能量來源,必須要有這樣的能量將單分子(地球早期這種單分子非常豐富)轉化爲複雜的有機化合物,如DNA、RNA等。當然,所有這些並不是說太陽風暴只對生命有益。比如,太多的強烈日冕物質拋射會撕裂地球大氣層。

  研究團隊成員威廉-丹池表示,“我們希望能夠整理所有這些信息,,比如行星與恆星的距離、恆星的活躍程度、行星磁場的強度等,從而在整個銀河系中尋找距離太陽較近的其它恆星系的宜居行星。這項研究工作涵蓋多個領域,如太陽、恆星、行星、化學和生物學等。多個領域科學家通過密切合作,就能夠深入瞭解地球早期的形態以及早期生命可能會在哪裏生存。”

  科學家們的最新研究成果發表於《自然地球科學》雜誌之上。

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