從太空岩石到生命之石隕石可能是早期地球氮元素的來源
氮化合物(如銨鹽)在遠離太陽的區域誕生的物質中含量豐富,但人們對它們被傳送到地球軌道區域的證據卻知之甚少。來自太陽系外冰冷天體的微隕石可能是太陽系早期向近地區域輸氮元素的起源,包括夏威夷大學馬諾阿分校科學家在內的一個國際研究小組最近在《自然-天文學》上發表了由京都大學領導的這一發現。
一項最新研究揭示,在太陽系早期,冰冷的天體微隕石可能把氮帶到了地球軌道上,從而為生命的形成做出了潛在的貢獻,這是京都-夏威夷研究小組最新公佈的對龍宮樣本的研究結果。
這項研究的合著者、夏威夷大學馬諾阿分校海洋與地球科學技術學院(SOEST)夏威夷地球物理與行星學研究所的附屬教師石井霍普(Hope Ishii)說:”我們最近的發現表明,有可能有比以前認識到的更多的氮化合物被運送到地球附近,有可能成為我們星球上生命的基石。”
(A) 在小行星龍宮的樣本中發現的磁鐵礦顆粒。磁鐵礦顆粒呈圓形,因為它們生長在小行星中流動的水中。磁鐵礦的表面非常多孔,只有暴露在惡劣太空環境中的表面才有這種特徵。
(B)圓形磁鐵礦的橫斷面影像。左側為氧(紅)、鐵(綠)和矽(藍)的RGB 複合影像,右側為硫(紅)、氮(綠)和鎂(藍)的RGB 複合影像,顯示了元素的分佈情況。在表面可以觀察到一層富含鐵和氮的層(綠色顯示)。在磁鐵礦的最表面,氮化鐵的厚度只有幾十奈米。資料來源:京都大學/松本徹
與所有小行星一樣,”龍宮”是一顆圍繞太陽運行的小型岩石天體。日本宇宙航空研究開發機構的隼鳥2號太空船對龍宮進行了探索,並於2020年將龍宮表面的物質帶回地球。這顆引人注目的小行星被發現富含碳元素,由於受到微隕石碰撞和來自太陽的帶電離子流的影響,經歷了嚴重的空間風化。
在這項研究中,科學家旨在透過檢查龍宮樣本中的空間風化證據,發現有關到達地球軌道附近的物質的線索,龍宮目前就位於地球軌道附近。利用電子顯微鏡,他們發現龍宮樣本的表面覆蓋著由鐵和氮組成的微小礦物(氮化鐵:Fe4N)。
研究的第一作者、京都大學助理教授松本徹說:”含有氨化合物的微小隕石(稱為微隕石)從冰冷的天體中運出,並與龍宮相撞。微隕石碰撞引發了磁鐵礦的化學反應,導致氮化鐵的形成。”
氮化鐵是在由鐵原子和氧原子組成的磁鐵礦表面觀察到的。當磁鐵礦暴露在太空環境中時,氧原子會因太陽氫離子(太陽風)的照射和微隕石撞擊的加熱而從表面流失。這些過程在磁鐵礦表面形成了金屬鐵,容易與氨反應,為氮化鐵的合成創造了理想的條件。
編譯來源:ScitechDaily