眾所周知,生命離不開水,地球生命起源的一個重要條件是因為有水。但水是從什麼時候來到地球上的呢?
天文學家發現,在太陽係誕生時構成地球的原始物質中就含有水。天文學家通過對太陽係中小行星和彗星的光譜分析,發現其中含有大量的水分,主要是以冰塊及水合化合物的形式存在。這些小行星和彗星實際上是45億年前形成太陽係各大行星時的殘留物質,由於低溫而基本保持著當初與構成早期地球的物質基本相同的原始狀態。
不過在地球誕生之初,首先經曆了一個高溫的階段。通過引力而凝聚的星子在相互碰撞中釋放出大量能量,再加上地球內部大量放射性物質產生裂變和衰變、地球凝聚時由勢能轉化而來的動能,導致地球內部溫度升高到熔融,使得內部的水分全部沸騰成氣體,再加上太陽風的強烈作用和地球剛形成時引力較小,這些水分幾乎全部逃逸到太空中。
後來,熾熱的行星開始冷卻,地殼凝結為固體。這時,來自天外的小行星和彗星形成流星雨,頻繁光顧地球,帶來大量的水和各種有機分子,形成地球最初的原始海洋,生命開始孕育了……目前古生物學家根據在格陵蘭和希臘發現的含有屬於生命有機體的古老碳遺跡岩石判斷,至少38億年前地球上就有生命活動的跡象。到37億年前,生命有機體已經在地球上完全站穩了腳跟。
那麼,這場給地球帶來大量水和有機分子的流星雨究竟發生在什麼時候?規模有多大?又是什麼時候終止的?科學家們很想搞清這一點,因為這對於了解地球生命的起源問題很重要。
遺憾的是,當初那些隕星撞擊留下的痕跡早已被後來幾十億年的地質變遷抹掉了。一些科學家試圖根據海水中的含鹽量,間接測定原始海洋最初形成的時間,因為海洋中的鹽分是億萬年來陸地和海底岩石中的礦物質溶解後不斷地彙集於海水中逐漸積累的。但是這種估算方法並不可靠。
幸運的是,當年那段流星撞擊記錄卻在月球上保存了下來。由於沒有水和大氣的侵蝕和風化作用,也沒有內部熱量導致的地質活動,使月球自形成起基本上仍然保持著最初的原始狀態。
月球是距我們最近的天體,也是地球數十億年演化過程始終陪伴在身邊的“伴侶”,甚至可以說是我們地球的“影子”,當年那場撞擊風暴不可避免地也落在了月球的表麵,留下無數巨大的環形山(撞擊隕石坑)和盆地(直徑大於300km的撞擊坑),至今仍曆曆在目。
根據美國“阿波羅號”航天員從風暴洋、寧靜海和澄海等地點收集到的撞擊熔融岩樣,研究人員進行了放射性同位素測年分析,估算出撞擊發生的時間為38.7億年前。