太阳耀斑资料图
科技日报北京5月24日电 是太阳超级耀斑触发了最初的地球大气化学变化吗？根据美国国家航空航天局(NASA)科学家23日在线发表于《自然·地球科学》上的一则研究，太阳年轻时的活跃可能有助于给早期地球生命提供所需成分和气候。
氮是地球生命必需的基本组成，但在地球早期，氮可能只是以氮气形式存在于地球大气中，而且是一种很少参加化学反应的惰性物质。分解大气中的氮分子是一个高耗能过程，但只有这样才能让生物可以更好地利用重组后的氮元素。
此次，位于美国马里兰州戈达德太空飞行中心的弗拉基米尔·艾帕尔天和他的研究团队，通过天文望远镜对恒星风暴(与太阳类似的年轻恒星上大规模喷出的高能粒子)进行了观察，推测早期太阳可能也有类似的恒星风暴频繁向地球抛出高能粒子。这些被叫做超级耀斑的太阳风暴触发了早期地球大气的化学变化。研究人员估计，当时带电粒子云袭击地球的频率很高，一天会有多次。超级耀斑与地球互动的数值模拟表明，超级耀斑扰乱了地球磁场，在地球两极制造出大量的地磁缺口，从而让高能粒子能够穿过大气层。
研究人员随后发现，高能太阳粒子和包括氮分子在内的地球大气层成分能相互作用，产生一氧化二氮和氰化氢。氰化氢可能给构建氨基酸等生物分子提供了氮源；而一氧化二氮这种强温室气体可能帮助地球表面温度上升到了可以支撑液态水和生命的程度。这一切发生的时候太阳虽然有很多风暴，却比现在要暗30%。
在一篇相关的新闻与观点文章中，美国康奈尔大学拉美西斯·拉米雷斯写道，该论文中提出的过程，可能也对火星早期环境产生了影响，并且对那些环绕着其他年轻恒星的类地行星来说，这一过程对其气候和是否能存在生命也产生了类似的重要作用。
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