“历史上,科学家认为彗星对地球生命的起源很重要,因为它们携带着含碳和含氮的分子,所以这些巨大的太空雪球几乎就像一张‘免死金牌’,把一个星球孕育生命所需的分子全都送了过来。”这是剑桥大学天文研究所研究员理查德·安斯洛(Richard Anslow)博士的描述。他是这项新研究的第一作者。

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但他紧接着补了一句:“这想法挺浪漫的,不过我们的结果表明,它极不可能。”

这项由剑桥大学领衔的研究,挑战的是一个流传已久的设想:彗星曾帮助地球生命起步。研究给出的判断是,这些冰质天体在很大程度上无法把生命起源前的化学过程所需的、足够浓缩的化学原料送到地球表面。

要理解这个结论,得先认识一种分子——氰化氢(HCN)。在若干条被提出来的、用于生成生命构件的化学路径中,氰化氢都处在核心位置。实验室实验已经显示,浓度足够高的氰化氢,能够帮助合成糖类、脂质以及遗传物质的组分。

彗星确实含有氰化氢和其他有机化合物,这让它们看上去像是生命原料的潜在搬运工。问题出在“搬运”这一步:要把这些分子原封不动地送到行星表面,非常困难。按研究人员的说法,小彗星可能在大气层中解体,而高速撞击产生的极端高温,会摧毁那些熬过下落过程的有机分子。

那么,彗星有多大概率闯过这两道关?安斯洛的团队用计算机模拟来回答这个问题。他们建模了短周期彗星的演化及其对地球的撞击,把大气进入、撞击速度以及碰撞过程中氰化氢的存留都算了进去。

结果指向一个词:罕见。在10万次模拟的地球彗星轰击历史中,有54%没有记录到任何一次撞击,能送来浓度足以支撑生命起源前化学的氰化氢。

安斯洛把条件之苛刻讲得很直白:“那真的得是百万分之一的概率,因为你不仅需要一次速度和角度都恰到好处的撞击,还需要在那之后,从浓度到生命化学起源启动的速度,一切都得对上。”

他也没有把话说死:“我们不能完全排除事情就是这样发生的。但它看起来确实极为罕见——往好了说,是一次性的侥幸。”

研究团队还把地球、火星和金星上的彗星撞击放在一起比较。模拟显示,火星更有利于送来浓缩的氰化氢,主要原因在于它引力更弱、大气更稀薄,能让更多彗星在保住化学“货物”的情况下抵达表面。在该模型的假设下,火星经历的成功送达明显多于地球或金星。

这个比较引出了一个耐人寻味的推论。安斯洛说:“当然,这不是说它一定在火星上发生过,但它意味着,如果这件事在地球上发生了、却没在火星上发生,那才是不太可能的。”

他随即给出了另一种可能,并且认为它或许更站得住脚:“或者另一种也许更可能的替代情况是,两颗星球上都没有发生过。”

换句话说,这项研究并没有给出“生命原料从哪来”的答案,它做的是收窄一条候选路径:彗星把浓缩氰化氢送到早期地球,在模拟中属于极小概率事件。至于那条路究竟有没有走通,安斯洛的措辞停在“不能完全排除”和“极为罕见”之间——一个留着余地的位置。

该研究发表于期刊《科学报告》(Scientific Reports)。