一项研究表明，大约44亿年前，流星或火山灰中富含铁的颗粒可能促进了大气中二氧化碳转化为生命必需分子的过程。这些早期反应可能产生了对生命至关重要的化合物。
最近发表在《科学报告》上的一项研究表明，大约44亿年前，由陨石或火山爆发产生的含铁颗粒驱动的化学反应，可能导致了地球上生命起源所需分子的形成。
早期的研究提出，碳氢化合物、醛和醇等有机分子前体可能是通过小行星和彗星到达地球的，或者是在年轻的地球大气和海洋中通过反应合成的。这种反应可能是由闪电、火山活动或撞击等来源的能量促进的。然而，由于数据不足，产生这些前体的主要机制仍不清楚。
奥利弗·特拉普(Oliver Trapp)和他的同事调查了沉积在火山岛上的陨石或火山灰颗粒是否促进了大气中二氧化碳向早期地球有机分子前体的转化。他们模拟了一系列先前研究表明可能存在于早期地球上的条件，将二氧化碳气体置于加热加压系统(高压灭菌器)中，压力在9到45巴之间，温度在150到300摄氏度之间。他们还通过向系统中加入氢气或水来模拟潮湿和干燥的气候条件。
他们模拟了火山岛上的陨石或火山灰颗粒的沉积，将铁陨石、石质陨石或火山灰的破碎样本的不同组合，以及可能存在于地球早期、地壳、陨石或小行星中发现的矿物质添加到这个系统中。
作者发现，来自陨石和火山灰的富铁颗粒促进了二氧化碳在地球早期可能存在的一系列大气和气候条件下转化为碳氢化合物、醛类和醇类。他们观察到醛和醇在较低的温度下形成，而碳氢化合物在300摄氏度下形成。
作者认为，随着时间的推移，早期地球大气的冷却，酒精和醛的产生可能会增加。这些化合物可能参与了进一步的反应，这些反应可能导致碳水化合物、脂质、糖、氨基酸、DNA和RNA的形成。通过计算他们观察到的反应速率，并使用先前对早期地球条件的研究数据，作者估计，他们提出的机制可以在早期地球上每年合成多达60万吨的有机前体。
作者提出，这种机制可能与早期地球大气和海洋中的其他反应一起，对地球上生命的起源做出了贡献。
参考文献:“用陨石和火山颗粒催化CO2合成益生元有机物”，作者:Sophia Peters, Dmitry A. Semenov, Rupert Hochleitner和Oliver Trapp, 2023年5月25日，科学报告。DOI: 10.1038 / s41598 - 023 - 33741 - 8
