韩国境内一处隐匿的陨石坑可能蕴含着地球历史上最大转折点之一的线索:氧气的出现。科学家在陕川撞击陨石坑内发现了类似化石的叠层石——即由远古微生物构建的层状结构,这表明小行星撞击可能造就了温暖且富含矿物质的湖泊,使得早期产氧生命得以在其中繁衍生息。
韩国地质资源研究院(KIGAM)的科学家在陕川撞击坑内发现了叠层石,这是一种由古代微生物群落形成的层状岩石结构。该地点是朝鲜半岛唯一确认的小行星撞击坑。他们的研究发现发表在自然组合旗下的期刊《通讯·地球与环境》上。
小行星撞击可能为早期生命创造了栖息地
据研究人员称,这些叠层石可能形成于小行星撞击后发育的热液湖中。撞击产生的剧烈热量熔化了周围的岩石,并使水温在很长一段时间内保持温暖。那些温暖且富含矿物质的条件可能为古代微生物的生存和生长提供了理想的环境。
叠层石被认为是地球上已知最古老的生命证据之一。它们由蓝细菌等微生物产生,这些微生物通过光合作用释放氧气。叠层石化石的历史可追溯至至少35亿年前。
研究团队在陕川撞击坑的西北区域发现了数处叠层石。每个结构的直径约为10至20厘米。这是该地点首次发现叠层石。
关于地球大氧化事件的新线索
这一发现还可能有助于科学家更好地理解大氧化事件(GOE),该事件发生在大约24亿年前,当时地球大气中的氧气含量急剧上升。
研究人员提出,由小行星撞击形成的热液湖可能充当了孤立的生境,产氧微生物得以在其中繁衍。在氧气遍布地球之前,这些撞击坑湖可能起到了局部“氧气绿洲”的作用。
化学证据支持热液湖理论
对叠层石的地球化学测试揭示了地外物质和附近基岩的迹象,以及这些结构被热水改变的证据。
叠层石的内部显示出更强的热液特征,表明它们可能形成于撞击坑湖历史中较早且较热的阶段。
综上所述,这些发现支持了这样一种观点:叠层石是在小行星撞击后形成的热液湖内发育的,并随着环境逐渐冷却而持续形成。
对火星的潜在启示
这些发现可能还具有超越地球本身的意义。
科学家认为,早期的火星曾经拥有充满水的撞击坑,与古地球上的情况类似。因此,研究人员表示,火星上的撞击坑环境可能是寻找过去微生物生命迹象的有潜力场所。
基于早期研究的拓展
这项新研究扩展了2021年发表在《冈瓦纳研究》上的早期工作,当时KIGAM的科学家首次确认了陕川撞击坑的存在。最新的研究在撞击坑环境中增加了可能的生物学证据,包括叠层石。
该研究的主要作者Jaesoo Lim博士表示:“这是首个表明叠层石可以在小行星撞击形成的热液湖中形成的综合证据。这类环境可能为早期微生物生态系统提供了有利条件。”
韩国地质资源研究院(KIGAM)是一家政府资助的研究机构,专注于地质科学、自然资源和地球系统科学。