生命是因彗星而誕生的嗎？
生命的起源從古希臘時期到現在一直都是熱門的科學課題，其中一個說法是：彗星撞擊地球後，把上面的有機分子散播在地球上，進而發展出如今蓬勃的萬千生命。近期的一篇研究則針對這個論點進行模擬驗證。
撰文｜許世穎
生命起源：胚種論？
地球上的生命是如何出現的呢？人類追尋這個問題的答案許久，早在古希臘時期就有許多討論。當時（古希臘時期）的主流想法認為：「複雜的生命會從對應的地方自己產生出來。」一個經典的範例就是：「腐肉會讓蛆蟲憑空出現。」
當然，這樣的說法到了現代顯然已經完全站不住腳。現在對於生命起源的基本共識是：「地球上出現了某些關鍵的化學分子，這些分子就像鑰匙一樣，會啟動後續一連串的化學反應，並逐漸發展出『生命共同始祖』，最後演化成萬千生命。」到底哪些分子是「生命之鑰」？目前還沒有定論，一些簡單的有機分子如胺基酸等都是熱門的研究對象。
然而，這些「生命之鑰」分子又是怎麼出現在地球上的呢？其中一個可能就是「從宇宙中跑到地球上來」。這個「來自宇宙」的概念原型其實在古希臘時期就出現了，提出的人是一名哲學家「阿那克薩哥拉（英：Anaxagoras；希臘語：Αναξαγόρας）」。他認為這個宇宙中存在許多生命體，這些生命體像蒲公英一樣散播，其中一些來到了地球上以後，成為了生命的始祖。他將這個概念稱為「Panspermia」，意思其實是「無所不在的種子」。
太空中的環境實在不適合生存！除了沒有空氣以外，還非常冷，甚至有滿滿的輻射線。這樣的話，生命真的有可能在太空中存活嗎？事實上，生命遠比我們想像中的頑強！科學家為了研究「生命在太空中的耐受度」，曾做了一系列的實驗。有些生物在太空環境中的耐受度超級強大！有暴露在太空環境中活下來的，甚至還有在太空中生育後代的案例！有興趣的讀者可參閱《探索外星生命 (1) 那些曾在、能在太空中存活的生物》。
到了現代，科學家借用了「無所不在的種子」這個概念，但在宇宙中散播的不一定是生命體，也可以是前文所提及的「生命之鑰」，這個論點也就同樣的以「Panspermia」命名，中文翻譯為「胚種論」（圖1）。
生命之鑰是如何來到地球的？
這些漂流在宇宙中的生命之鑰要怎麼來到地球上呢？一個可能的媒介就是「隕石」或「流星」。隕石原先是太空中如彗星、小行星等的小天體，這些小天體在與地球擦身而過時，一旦被地球的重力吸引過來砸在地球上，就成為了我們口中的「隕石」。而隕石上如果帶有「生命之鑰」分子，也就有機會散布在地球上。
過去已經有不少太空計劃曾針對小行星與彗星上的成分進行研究。比如：日本宇宙航空研究開發機構 (JAXA) 的「隼鳥2號（はやぶさ2）」造訪了小行星「龍宮 (Ryugu, 1999 JU3)」；歐洲太空總署 (ESA) 的「羅賽塔 (Rosetta)」號太空船，登陸了「楚留莫夫－格拉希門克彗星（67P/C–G，圖2）」；而美國NASA的「星塵 (Stardust) 任務」則穿越了「維爾德二號彗星 (81P/Wild 2)」的彗尾，這些實驗採集到的樣本中都發現了胺基酸等有機分子！
隕石都碎了，生命之鑰會安好嗎？
雖然過去在小行星和彗星上都找到過胺基酸（及其他有機分子），不過當它們成為隕石時，上面所攜帶的有機分子卻不一定能順利地散播到地球上。理由也不難想像，如果隕石的撞擊力道很大的話，其造成的衝擊與高溫可能會破壞掉原有的化學分子。因此，小行星和彗星作為「生命之鑰的傳播者」的可能性，仍需要許多研究。
近期一篇發表在《英國皇家學會報告 (Proceedings of the Royal Society)》期刊中的論文或許給了一些解釋的方向 [1]。這篇研究選擇彗星來進行研究。雖然根據科學家的估計，彗星撞擊地球的次數比小行星還要少，不過彗星在撞擊時能帶給地球的有機分子比小行星還要多。
這項研究中設定了一個中央有恆星的環境，離恆星愈近的地方愈熱，愈遠則愈冷。中間有一段區域能讓液態水穩定的存在，被稱為「適居帶」，意思是適合生命發展的區域，地球就位於太陽系的適居帶中。而距離最遠、最寒冷的區域，則是彗星的發源地。作者們模擬了一顆彗星從遠方撞擊適居帶中的行星狀況，並且找出有機分子得以留存在地球上的狀況。
藉由電腦模擬與數值計算的結果，本項研究找出了幾個影響彗星撞擊速度的因素：首先，行星本身的質量是其中的關鍵；質量小的行星引力比較弱，彗星砸上來的時候力道也比較小。其次，彗星砸在行星之前，如果能經過很多其他行星的話，由於受到其他行星的引力影響，也能降低彗星的撞擊速度。最後作者們還發現，恆星本身的質量至少要跟我們的太陽差不多，某些特定族群的彗星才能成功以低速撞擊行星。
作為結論，作者在這篇論文的結論中指出，如果彗星真的能將上面的化學分子帶給行星，促成生命起源的話，那麼未來將很有可能在符合上述條件的行星中找到生化相關的表徵。相反地，如果未來反而是在其他類型的行星上找到生物化學的表徵，則可能代表生命的起源並不是彗星上所帶有的生化分子。究竟生命起源的真相為何，得等待未來更多的觀測來告訴我們啦！
✾延伸閱讀：《探索外星生命系列》、《外星生命跡象？JWST（應該）能找得到》
參考文獻