地球上原本沒有生命，那最初的生命從何而來？這是一個備受人們關注的問題，但直到現在，我們仍然沒有確定的答案，只能根據已知的信息去做合理的推測，根據一項發表在《Life》期刊上的新研究，在關於生命起源的研究領域，科學家有了新的發現，下面我們就來了解一下。
關於地球上的生命是怎麼起源的，科學家們提出過多種假說，相對而言，其中一種被稱為「化學起源說」的假說受到了較多的認同。
簡而言之，「化學起源說」認為，在早期地球的大氣層中含有豐富的水蒸氣、甲烷、二氧化碳、氨、氮、氫等無機物質，這些物質在外部能量的作用下會發生化學反應，進而生成了一些相對比較簡單的有機小分子（如胺基酸、羧酸、核苷酸等），這些物質又被稱為「生命前體分子」。
這些「生命前體分子」會隨著雨水被帶到地球表面的水域中（如原始海洋、湖泊等），經過了長時間的積累和相互作用之後，它們會通過縮合作用或聚合作用生成有機大分子（如蛋白質分子和核酸分子）。
這些有機大分子在特定的條件下，會進一步形成多分子體系，並漸漸出現了自我複製和自我組裝的能力，形成了具有細胞膜和遺傳信息的原始細胞，於是地球上最初的生命就誕生了，在接下來的時間裡，它們會在不斷的變化和適應中，逐漸演化出了不同的功能和形態，最終導致了地球上生命的多樣性和複雜性。
由於從「生命前體分子」到演化出生命是一個機率極低的事件，因此要使「化學起源說」成立，就必須要巨大的基數，那麼是什麼樣的「外部能量」造成了「生命前體分子」呢？過去的研究認為，這可能是早期地球上的閃電，但問題是，僅憑早期地球上的閃電，似乎不可能製造出足夠多的「生命前體分子」。
於是就有科學家提出一種假說，即：早期的太陽並不像現在我們所看到的這樣穩定，它經常會發生強烈的超級耀斑，向周圍的空間噴射出大量的高能粒子，這些粒子有時會撞擊到地球的大氣層，引發劇烈的化學反應，進而在早期地球上產生大量的「生命前體分子」。
此次研究正是為了驗證這種假說，在研究工作中，科學家將與地球早期大氣成分相似的混合氣體放入容器中，並用高能質子束模擬早期太陽的高能粒子流對其進行持續轟擊，作為對比，他們也在另一個容器中放入同樣的混合氣體，並用電火花來激發混合氣體，以模擬早期地球上的閃電效果。
參與該研究的科學家指出，實驗結果是「令人著迷」的，因為研究人員發現，在這兩個容器中都生成了像胺基酸和羧酸這樣的「生命前體分子」，但相比之下，高能質子束比電火花更有效地促進了這些分子的生成。
進一步研究表明，在高能質子束的轟擊下，只需要0.5%的甲烷濃度就可以生成胺基酸，而想要讓電火花生成胺基酸，甲烷的濃度至少要達到15%，更重要的是，即使甲烷濃度達到15%的情況下，高能質子束生成的胺基酸也比電火花高了大約6個數量級。
根據此項研究的估算，在早期太陽高能粒子流的轟擊下，地球表面平均每平方厘米每年可以積累約0.1微克的胺基酸和0.3微克的羧酸，儘管這個數量看上去很小，但如果考慮到地球表面有約5.1億平方公里，並且這個過程持續了好幾億年，那麼就可以積累出足夠多的「生命前體分子」。
由此可見，這項新研究表明了來自早期太陽高能粒子流，應該是製造原始地球上「生命前體分子」的主要外部能量，與之相比，儘管閃電也可能在這方面起到了一定的作用，但它們的「貢獻」可能比過去認為的要小得多。
科學家認為，儘管此次研究結果還需要更多的實驗和證據進行驗證，但這也為我們研究地球生命起源提供了一個新的視角，或許太陽不但是地球生命的「維持者」，還可能是地球生命的「創造者」。
參考資料：Formation of Amino Acids and Carboxylic Acids in Weakly Reducing Planetary Atmospheres by Solar Energetic Particles from the Young Sun, Life 2023, 13(5), 1103