韩国研究团队发现,古代小行星撞击可能不仅重塑了行星地貌,还为产氧微生物创造了舒适的小热点,让它们举办了地球上的第一场派对。

来自韩国地质资源研究院(KIGAM)的科学家们在韩半岛唯一确认的陨石撞击坑——陜川撞击坑内发现了叠层石——由古代微生物群落构建的层状岩石结构。他们的研究成果发表在《自然》旗下期刊《通讯-地球与环境》上,表明这些陨石坑并非只有破坏性,它们还出人意料地好客。

据研究人员称,这些叠层石可能形成于小行星撞击后发育的一个热液湖中。撞击产生的高温熔化了周围岩石,使湖水长期保持温暖。这种温暖且富含矿物的条件可能为古代微生物提供了理想的生存和生长环境。叠层石由蓝藻等微生物通过光合作用释放氧气而形成,被认为是地球上最古老的生命证据之一,化石可追溯至至少35亿年前。

研究团队在陜川撞击坑西北部发现了多个叠层石,每个直径约10至20厘米——这是首次在该地点识别出此类结构。这一发现可能帮助科学家更好地理解大约24亿年前发生的大氧化事件,当时地球大气中的氧气水平急剧上升。研究人员提出,小行星撞击形成的热液湖可能充当了孤立的环境,让产氧微生物得以繁盛,在氧气遍布全球之前充当了局部的“氧气绿洲”。

对叠层石的地球化学测试显示,它们同时含有地外物质和附近基岩的痕迹,以及被热水改造的证据。叠层石内部显示出更强的热液特征,表明它们可能形成于陨石坑湖历史的早期、更热的阶段。综合来看,这些发现支持了叠层石在撞击后形成的热液湖中发育,并随着环境逐渐冷却而继续形成的观点。

这些发现可能对地球之外也有启示。科学家认为,早期火星曾拥有与古代地球相似的充满水的撞击坑,这使得火星上的撞击坑环境成为寻找过去微生物生命迹象的有希望地点。这项新研究扩展了2021年发表在《冈瓦纳研究》上的先前工作,当时KIGAM科学家首次确认了陜川撞击坑的存在。最新研究在撞击坑环境中增加了可能的生物证据,包括叠层石。

“这是首个综合证据,表明叠层石可以在小行星撞击形成的热液湖中形成,”该研究的主要作者Jaesoo Lim博士说。“这样的环境可能为早期微生物生态系统提供了有利条件。”韩国地质资源研究院(KIGAM)是一个政府资助的研究机构,专注于地球科学、自然资源和地球系统科学。材料由韩国国家研究基金会提供。