地球能有今日的生机勃勃，或许要归功于其婴儿时期的一场“宇宙化学博弈”。苏黎世联邦理工学院的一项最新研究指出，地球的宜居性取决于其形成过程中的氧气水平，正是这一因素决定了生命必需的化学元素是留在了地表，还是沉入了地核。
磷和氮是已知生命的基础。磷是构成DNA和RNA的基石，而氮则是蛋白质合成的关键。没有这些元素，生命便无法从无机物质中诞生。
生命的“金发姑娘”区间
该研究的主要作者克雷格·沃尔顿（Craig Walton）与玛丽亚·舍恩贝赫勒（Maria Schönbächler）教授发现，只有当46亿年前的氧气水平保持在一个极其狭窄且适中的范围内时，这些生命要素才能被保留下来。如果氧气含量过低，磷会与铁结合并沉入地核，从而被“锁”在地表之下；如果氧气含量过高，氮则会逸散到大气中并最终流失。
“在行星核心形成过程中，必须有恰到好处的氧气存在，磷和氮才能留在行星表面，”沃尔顿解释道，“我们的模型清晰地显示，地球的氧气含量正好处于这个精确的范围内。”
研究人员通过大量的建模，将地球的演化史与其他行星进行了对比。他们得出结论：像火星这样的行星，其形成过程偏离了这一特定的化学窗口，导致其环境条件使得生命的诞生变得异常困难。
这些发现改变了天体生物学的研究重点。多年来，寻找地外生命一直将水的存在视为宜居性的首要指标。但苏黎世联邦理工学院的团队认为，仅有水是不够的，一颗行星还必须在其诞生之初经历正确的化学分选过程。
由于行星的化学组成很大程度上继承自其母恒星，研究团队建议天文学家应优化寻找生命的方向。通过筛选那些与太阳相似的恒星系，科学家们可以更准确地预测哪些行星可能继承了支持生命所需的化学平衡。
“这使得寻找地外生命的目标变得更加明确，”沃尔顿表示，“我们应该重点关注那些与太阳相似的恒星系。”
