研究人员将小行星冰层与地球生命的出现联系起来

帝国理工学院的研究人员发现，45亿年前，冰改变了小行星，这种方式可能导致了地球生命的诞生。 (太阳系早期小行星喷出的喷泉的艺术印象）。 资料来源：Imperial

该研究由帝国理工学院地球科学与工程系的马特-根格（Matt Genge）博士领导，合作者包括自然历史博物馆、肯特大学和日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）。 它表明，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的隼鸟2号（Hayabusa2）任务从小行星龙宫（Ryugu）传回地球的岩石显示出冰破裂的迹象。

研究小组发现，这些裂缝中充满了粘土和硫化物矿物质，它们是在有水的情况下形成的。 这些充满矿物质的裂缝似乎是在冻融过程中形成的，冰在融化和再冻结的过程中会膨胀和收缩，从而导致岩石破裂。

这表明，在太阳系早期，水在改变小行星成分方面发挥了至关重要的作用。 科学家们认为，当小行星在数十亿年前撞击地球时，这些变化可能使得必要的有机材料以及粘土、硫化物矿物质和水被运送到地球。 这种输送可能是地球上出现生命的关键因素。

毫米大小的龙宫样本三维模型，黑色显示裂缝，蓝色显示脉络。

根格博士说："我们的研究结果表明，小行星上冰的反复融化和冻结可能有助于地球生命的形成。我们的计算表明，冰在生长过程中施加的压力足以使小行星的核心断裂，从而使水遍布整个小行星。 然后，水与小行星内部的矿物质相互作用，创造出重要的有机物--这些有机物会被输送到早期地球，生成海洋和生命的有机组成部分。"

虽然与其他小行星的碰撞也会使小行星断裂，但研究小组得出结论，龙宫小行星上断裂的特殊形状只能由冻融过程形成。

这些冻融循环不仅使龙宫断裂，还使水从这些裂缝中流出，在小行星表面形成喷泉。

该论文发表在《自然-天文学》上。

"龙宫"裂缝的扫描电子图像。 比例尺为 1/20 毫米长。 资料来源：Imperial

研究小组对日本宇宙航空研究开发机构带回地球的一块毫米大小的"龙宫"碎片进行了研究。 为了分析样本，他们使用了X射线计算机断层扫描（XCT）技术，该技术类似于医学CT扫描，但适用于岩石--使他们能够看到小行星上断裂的三维形状。

除了细裂缝表明小行星上的裂缝是由冰造成的，研究人员还发现了含有框架磁铁矿--磁性氧化铁的微小球形晶体--的"矿脉"，这进一步证明了水的存在。

研究人员注意到，这些裂缝和矿脉具有奇特的弯曲形状，看起来像一系列尖角。 正是脉络的独特形状帮助他们理解了冰的作用：研究小组对嵌在粘土中的冰粒进行了实验，发现冰粒周围也形成了类似的尖角状断裂。

"正是小行星的冻融断裂确保了小行星被水彻底改变。 如果没有它，这些赋予生命的物质可能会更加稀少。 宇宙中的'石头、剪刀、冰'游戏很可能是生命诞生的重要原因。"