壹個微型熱液煙囪的延時視頻在實驗室中形成，就像早期地球的海洋壹樣。自然通風孔可以持續幾千年，長到幾十碼(米)高。)
加州帕薩迪納市美國國家航空航天局噴氣推進實驗室的天體生物學家勞裏·巴爾傑和她的團隊正在研究地球生命的起源，以確定其他星球上的生命。他們的研究重點是生命的組成部分是如何在海底熱液噴口形成的。
為了在實驗室中重建熱液噴口，團隊在燒杯中填充了模擬地球原始海洋的混合物，並制作了自己的微型海底。這些實驗室中的海洋是氨基酸的溫床，正如我們所知，氨基酸是生命所必需的有機化合物。就像樂高積木壹樣，氨基酸相互疊加形成蛋白質，構成所有生物。
發表在《美國國家科學院學報》上的這項新研究的首席研究員和第壹作者巴爾傑說:“在妳擁有壹個真正的細胞之前，知道有機物和礦物質可以帶妳走多遠是非常重要的，這對於知道生命可能從什麽樣的環境中誕生是非常重要的。”“此外，調查大氣、海洋和噴口中的礦物質等因素對這壹切的影響，可以幫助妳了解這種情況在另壹個星球上發生的可能性。”
海底裂縫周圍發現的熱液噴口是自然煙囪形成的地方，釋放出地殼下面的加熱流體。當這些煙囪與周圍的海水相互作用時，它們創造了壹個不斷變化的環境，這是生命進化和變化所必需的。這種由地球化學能量提供的黑暗溫暖的環境，可能是太陽系以外遠離太陽熱量的世界形成生命的關鍵。
“如果地球上有這些熱液噴口，類似的反應可能會在其他星球上發生，”新研究的合著者、JPL的艾麗卡·弗洛雷斯說。
Barge和Flores在他們的實驗中使用了早期地球海洋中的常見成分。它們將水、礦物質以及丙酮酸和氨的“前體”分子結合在壹起，這是開始形成氨基酸所必需的。他們通過將溶液加熱到158華氏度(70攝氏度)——溫度與熱液噴口附近的溫度相同——並調整pH值以模擬堿性環境，來測試他們的假設。他們還去除了混合物中的氧氣，因為與今天不同，早期地球海洋中的氧氣非常少。該小組還使用了礦物氫氧化鐵，這是早期地球上大量存在的“綠銹”。
綠銹與小組註入溶液的少量氧氣反應，產生氨基酸丙氨酸和α-羥基乳酸。α-羥基酸是氨基酸反應的副產品，但壹些科學家推測它們也可以結合形成更復雜的有機分子，從而產生生命。
熱液噴口是海底的壹個地方，來自地殼下面的溫水與接近冰點的海水混合在壹起。這些噴口形成天然煙囪，是各種海洋生物的宿主。
“我們已經證明，在類似於早期地球的地質條件下，或許在其他星球上，我們可以在溫和的條件下通過簡單的反應形成氨基酸和α-羥基酸，這些物質本來是存在於海底的，”駁船說。
實驗室裏駁船制造的氨基酸和α-羥基酸是九年來對生命起源研究的成果。此前的研究主要集中在熱液噴口中是否發現了正確的生命組成，以及這些噴口能產生多少能量(足以為壹個燈泡供電)。但這項新研究是她的團隊首次觀察到環境驅動的有機反應，這種反應與熱液噴口非常相似。Barge和她的團隊將繼續研究這些反應，期望發現更多的生命成分，創造更復雜的分子。