如何探索宇宙中其他智慧生命？從研究系外行星的鐵含量開始

鐵是一種基本的營養元素，幾乎所有生命都需要鐵來維持生長和繁衍。鐵的重要性可以一直追溯到地球的形成，在那里，地球巖石地幔中的鐵含量被地球形成的條件所“設定”，并繼續對生命的發展產生重大影響。

近日，牛津大學的科學家發現鐵影響復雜生命形式發展的可能機制，可以通過這項研究的發現來了解其它星球上先進生命形式的可能性（或不可能性）。

研究者表示，地球巖石中最初的鐵含量是由行星吸積的條件“設定”的，在這期間，地球的金屬核心與巖石地幔分離。行星巖石部分的鐵太少，就像水星，生命就不可能存在。太多了，又會像火星，水可能很難在與復雜生命進化有關的時間內保持在表面上。

最初，地球上的鐵質條件是最佳的，可以確保水在表面保留。鐵也會溶于海水，使其容易獲得，給簡單的生命形式發展提供一個跳板。然而，地球上的氧氣水平在大約24億年前開始上升（被稱為“大氧化事件”）。氧氣的增加與鐵產生了反應，導致鐵變得不溶解。數十億噸鐵從海中流失，在那里發展生命形式可以利用的鐵就少了很多。

生命必須找到新的方法來獲得它所需要的鐵。例如，感染、共生和多細胞行為，可以使生命更有效地捕獲和利用這種稀缺但重要的營養物質。采用這些的特征將推動早期生命形式變得越來越復雜，從而進化成今天所看到的樣子。

目前還不知道有多少智慧生命存在于宇宙中。研究人員認為，支持簡單生命形式發展的條件不足以同時確保復雜生命形式的后續進化。如今了解鐵在生命發展中的重要性，可能有助于尋找可以發展生命形式的合適行星。通過評估系外行星地幔中的鐵含量，有望縮小對能夠支持生命存在的系外行星搜索范圍。

題為Temporal variation of planetary iron as a driver of evolution的相關研究論文發表在美國國家科學院院刊上。

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論文原文：

https://www.pnas.org/content/118/51/e2109865118

標簽： 宇宙 鐵