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行星氧气水平变动,影响地表磷氮及生命潜力

近日,一项发表于《自然·天文学》期刊的研究指出,行星核心形成过程中大气内的氧气水平,对磷、氮等关键生命元素能否留存于行星

近日,一项发表于《自然·天文学》期刊的研究指出,行星核心形成过程中大气内的氧气水平,对磷、氮等关键生命元素能否留存于行星地表具有决定性影响。该研究由苏黎世联邦理工学院生命起源与普遍性研究中心博士后研究员克雷格·沃尔顿与教授玛丽亚·舍恩巴赫勒共同领导。

研究团队通过建立模型发现,只有当核心形成期间氧气含量处于一个非常狭窄的“适中”范围内,磷和氮才能以足够数量留存于行星地幔,进而为生命形成提供物质基础。主要作者沃尔顿表示:“行星核心形成过程中,氧气的含量必须恰到好处,才能保证磷和氮留在行星表面。”他解释说,地球在大约46亿年前的核心形成阶段恰好处在这个化学上的“幸运”区间。

这项研究提出了影响行星形成期间氧气水平与生命潜力的新机制。如果氧气过少,磷会与铁结合沉入地核;如果氧气过多,氮则容易散逸至太空。这两种情况都会导致地表生命必需元素的匮乏。模型显示,火星等其他行星的氧气水平可能未处于这一适宜范围。

这一发现可能对系外生命搜寻策略产生影响。沃尔顿与舍恩巴赫勒认为,除了关注行星是否拥有适宜温度与液态水外,其形成早期的氧气水平也应成为重要判断依据。沃尔顿指出:“这使得在其他行星上寻找生命变得更加具体。我们应该寻找那些拥有与太阳相似的恒星的太阳系。”这意味着,在化学成分与太阳系相似的恒星系统中寻找类地行星,或许能提高发现生命的概率。

(来源:维度网)