一项发表于《科学报告》(Scientific Reports)的最新计算机模拟研究对“彗星为地球生命起源提供关键有机分子”这一长期主流观点提出了挑战。该研究指出,在地球早期遭受的剧烈彗星撞击中,脆弱的有机分子很可能因高速冲击而被摧毁,而非成功抵达地表参与前生命化学过程。

模拟结果:绝大多数撞击无法保留有机分子
据 CNN 报道,这项由英国剑桥大学天文研究所博士候选人 Richard Anslow 主导的研究显示,地球在超过40亿年前的历史早期,可能经历了来自100,000颗直径大于100米(约328英尺)彗星的密集轰击。研究团队利用最新的彗星形成与演化模型,对该时期进行了100,000次模拟。
Anslow 表示:“根据我们对早期地球表面环境的了解,平均而言,我们的模拟未发现任何成功的撞击。”他指出,这些彗星撞击地球时的典型速度极高,导致极少甚至没有彗星能够完好地输送有机分子。因此,彗星在预生物化学中的作用似乎并不像此前认为的那样重要。
具体数据显示,54%的模拟结果显示完全没有发生撞击;其余46%至少发生了一次撞击,而仅有极少数情况出现了多达三次碰撞。Anslow 补充道,虽然不能绝对排除曾发生过一次“侥幸”的成功撞击,但这种情况需要发生在具备液态水及其他支持生命所需化学物质的“完美位置”,这使得整体过程变得极不可能。
关键化学物质难以幸存
文章进一步分析称,即使发生了成功撞击,氢氰酸(HCN)等关键化学物质也难以在撞击中存活,尤其是在海洋撞击中会迅速溶解。此外,Anslow 提到,生命构建还需要含磷和硫等其他前体分子,但这些化合物并非彗星的常规成分。
小行星或为更可能的来源,火星环境更具优势
相比之下,小行星可能是宇宙有机物质更可行的来源。由于小行星通常以较低的速度撞击地球,且数量更多,它们更有可能保留有机分子。Anslow 引用了近期对小行星 Bennu 和 Ryugu 样本的研究发现,这些样本中含有大多数构成蛋白质的氨基酸。
该研究还提出了一个引人深思的可能性:虽然古代地球的条件可能不利于彗星带来的 HCN 生存,但古代火星或许更适合。Anslow 解释道:“由于火星比地球小得多且距离太阳更远,彗星的典型撞击速度要低得多。因此,虽然在地球上这些撞击摧毁了大部分 HCN,但在火星上情况并非如此。”这一观点为关于红色星球是否曾孕育生命的长期争论增添了新的维度。
伦敦皇家霍洛威学院地球科学副教授 Queenie Chan 未参与此项研究,她评论指出,尽管作者详细分析了 HCN 如何在彗星撞击中幸存,但该化学物质可能在冰质天体进入地球大气层之前就已发生反应。这一过程可能生成了生物重要的化合物,如蛋白质构建模块,这些物质挥发性较低,更有可能在撞击中幸存。





