甘氨酸
甘氨酸是最简单的氨基酸,也是构成生命的重要成分。日前,一个国际研究小组证实,甘氨酸可以在太空化学反应发生的恶劣条件下形成。换句话说,甘氨酸(很可能还有其他氨基酸)在“变身”为恒星、行星之前就已经在稠密的星际云中形成。
这一发现挑战了现有理论——甘氨酸的形成需要能量。相关论文于当地时间11月16日在《自然•天文学》杂志上发表。
研究人员在彗星(最原始的太阳系天体)样本中探测到了甘氨酸。随后,他们在荷兰莱顿天文台(Leiden Observatory)的天体物理学实验室中发现:在缺乏能量的条件下,甘氨酸有可能是在冰冷的尘埃颗粒表面借助“暗化学反应”形成的。
此前的研究认为,紫外辐射是产生这种分子的必要条件。
论文第一作者、英国伦敦玛丽皇后大学的Sergio Ioppolo博士解释:“‘暗化学反应’指的是不需要能量辐射的化学反应与过程。在实验室中,我们能够模拟黑暗星际云的环境条件,其中寒冷的尘埃粒子被薄冰覆盖,随后与原子发生反应,导致前体物质碎片化,令放射性中间物质发生重组。”
科学家们利用配备原子束线和精确诊断工具的超高真空装置确认甘氨酸可以在这种条件下形成,并且水冰在此过程中必不可少。天体化学模型的运算结果进一步证实了该发现,并帮助研究人员将结论推演至跨越数百万年的星际环境中。
天体物理学实验室主任Harold Linnartz说:“这项研究得出的重要结论是,被当作‘生命基石’的分子其实早在恒星和行星形成之前就已经出现。这也意味着,这种氨基酸可在太空的任何一处生成,并在被纳入彗星和星子(最终构成行星的物质)前保存在水冰中。”
一旦形成,甘氨酸便可以成为其他复杂有机分子的前体。原则上,以同样的机理,其他官能团可以添加到甘氨酸主链上,从而在太空暗云中形成其他氨基酸(如丙氨酸和丝氨酸)。这些丰富的有机分子将融入彗星之类的天体,最终被运送至年轻的行星上。
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编译:朱明逸
审稿:西莫
责编:陈之涵
期刊来源:《自然•天文学》
期刊编号: 2397-3366
原文链接:
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