科學新聞

年輕太陽的超級耀斑幫助早期地球形成生命

太陽爆發給予生命在早期地球上形成所需的正確材料。

以針對年輕的類似太陽的恒星觀測為基礎，研究人員估計大約在40億年前，超級太陽耀斑至少以每天1次的頻率用高能粒子轟擊地球。在地球的大氣層中，這些粒子與分子的碰撞形成了一氧化二氮及氰化氫。一氧化二氮是一種導致行星加溫的溫室氣體，而氰化氫則是形成DNA的重要成分。研究人員將他們的研究成果發表于5月23日出版的《自然地球科學》上。

“那些化學產物溫暖并撫育了新興的生命，”來自于NASA戈達德航天中心的天體物理學家、也是此項研究的合著者Vladimir Airapetian說道。“我們被遠古文明所崇拜的太陽，不僅僅是溫暖的來源，還是生命材料的提供者。”

生命最早的痕跡大約可以追溯至41億年前。那時，太陽要比現在暗大約25%～30%，由于陽光太為暗淡，在沒有附加溫室氣體的幫助下，根本不足以讓地球的溫度保持在冰點之上。通過使用開普勒空間望遠鏡收集的恒星數據為參考而建立的早期太陽的仿真模擬，Airapetian和他的同事們發現：盡管暗淡，但年輕的太陽或許卻非常狂野——也被稱為日冕物質拋射的太陽耀斑爆發的頻率極為頻繁且更加猛烈，所形成的風暴強度是有記錄以來最強耀斑爆發的1 000倍。

研究人員提出，那些風暴對地球產生了巨大的影響。風暴會暫時將環繞地球的防護磁泡，即磁球層擠壓至正常高度的1/6。這種壓制可令更多的太陽粒子落入大氣層。那些俯沖轟擊的粒子完成離子化并且分裂成為空氣中的氮分子。分子又重新組成新的物質，諸如氰化氫，而氰化氫則能夠產生脫氧核糖核酸堿基及氨基酸。

另一種產品則是一氧化二氮，這是一種效力近乎二氧化碳300倍的溫室氣體。研究人員表示，這種附加的一氧化二氮有可能在太陽昏暗時期阻止了地球的凍結。

太陽耀斑不僅可能對地球產生了巨大的影響，還可能對火星也產生了類似的影響，Airapetian補充道，它很可能改變了這顆紅色行星的可居住性。

這種相互作用創造出了正確的分子，但它們卻出現在錯誤的地方，來自于美國康奈爾大學的天體生物學家Ramses Ramirez說道。由耀斑形成的分子本應起源于上層大氣，而非溫室增溫的發生地及生命本應生根的地表。這種想法貌似很有道理，但是某些機制還需要明確，“即這些分子如何降落下來供生物使用。”他說道。

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年輕時期太陽的超級耀斑幫助早期地球形成生命：超級太陽耀斑給予了早期地球升溫及生命形成的分子。

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（王麒編譯）