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地球|地球生命到底哪里来的？我们在宇宙中真的是唯一吗？( 二 )


这些气体在大气层中随时间和空间的分布 ， 决定了前生命化学过程中所必需的化学反应物的可得性 。在太阳能输入可能减弱 ， 以及大规模日冕物质抛射期间可能出现的高紫外线辐射情况下 ， 这些气体还有助于调节地表温度和宜居性 。地磁场也是备受关注和辩论的主题 ， 其存在和强度会进一步调节气体在大气层的滞留和逃逸 。
来自最古老锆石的地球化学数据表明 ， 早先在液态水存在时已被改变的地壳物质在冥古宙（即从地球诞生到大约40亿年前）期间发生了早期再循环 。
这一观测结果为水文循环提供了证据 ， 并表明当时地表温度相对较低；早期地壳分异形成富硅岩；甚至在这一时期 ， 初始板块发生了边界相互作用 ， 可能包括俯冲作用 。
此前认为 ， 冥古宙时期温度太高 ， 地球表面不可能存在液态水 。现在 ， 关于该时期可能存在早期海洋的观点已经使地球最早期环境的讨论转向一个共识 ， 即这些环境条件可能有利于生命的出现 。
尽管研究者们在理论上取得了进展 ， 但冥古宙海洋的组成及其在地球历史最初几亿年间的演变在很大程度上仍是未知的 ， 我们甚至不了解液态水是否一直存在 ， 或者普遍存在 。
现代海洋中的氧化化合物 ， 如硫酸盐等 ， 很可能在冥古宙海洋中并不存在；当时的海洋可能是酸性的 ， 富含还原铁 ， 这是大气层富含二氧化碳 ， 同时缺少氧气的结果 。
冥古宙海洋主体的化学过程、水-岩相互作用和热液作用等 ， 决定了所有近地表和深海海洋流体的性质 ， 同时有助于调节气候 ， 并设定前生物反应可能发生的条件 。
构造板块和微行星撞击

地球|地球生命到底哪里来的？我们在宇宙中真的是唯一吗？
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另一个重要的问题是地壳何时出现在海洋表面之上 。一些构造模型表明 ， 冥古宙时期可能出现了有利于新生大陆形成的条件 。热点的火山活动和大规模撞击事件也可能导致了高出海平面的地形高地 。
除了影响陆地的出现 ， 构造过程还会影响海洋和大气组成、地球气候 ， 以及可能塑造前生命化学的各种热液景观 。
例如 ， 原始地壳的风化作用会降低大气中的二氧化碳水平 ， 抑制全球温室效应 ， 改变海洋化学成分 。随着更多的陆地暴露在海平面以上 ， 风化的速度也会加快 。
暴露的陆地也可能是前生命化学演变的关键 。暴露在大气中的陆地经历了干湿循环 ， 使化合物蒸发、浓缩 。
这些过程可能驱动了细胞基础构件的组装 ， 如形成封闭囊泡的类脂化合物 ， 使遗传信息的封装和代谢网络的建立成为可能 。类似的过程也可能支持这些前体逐渐向自我维持的功能系统过渡 。
然而 ， 尽管陆地在一些关于前生命世界的观点中处于中心地位 ， 但冥古宙时期是否有可能出现陆地 ， 目前仍然没有确切的结论 。
在早期地球的天空、海洋和地壳发生演变的过程中 ， 地球也受到了小行星和微行星的撞击 。早期的撞击可能破坏了近地表环境 ， 但也可能向地球提供了关键的前生命化合物 ， 如氨基酸、糖、嘌呤（构成现代DNA和RNA基础的含氮有机化合物）和活性磷 。
还有研究者认为 ， 这些撞击创造了一个短暂的、高度还原性的大气层 ， 与今天高度氧化性的大气层迥然不同 。大多数前生命化学模型都认为 ， 还原条件是产生基本前生命化合物的最可能途径 。
撞击事件除了输入或产生必要的有机分子外 ， 还可能以其他方式帮助了生命的起源 ， 特别是通过刺激热液活动 。
早期撞击事件产生的各种结果 ， 可能既有利于生命的起源 ， 也对生命的起源构成挑战 。这仍然是一个重要的研究课题 。
合作填充空白
与生命起源相关的研究和假说充满了不确定性和争论 ， 这并不令人惊讶 ， 毕竟科学家们追溯了40多亿年的时间跨度 ， 希望拼凑出这些高度复杂的过程 。与这些过程有关的不确定性、影响和相互关系 ， 都需要进一步加以研究 。


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