研究表明，生命的構成要素可以早於恆星形成

2020-11-20 科普直難

科學家表明，甘氨酸是生命的重要組成部分，可在控制太空化學的苛刻條件下形成，這表明該分子很可能在密集的星際雲中形成，然後轉化為新的恆星和行星。

這項研究發表在《自然天文學》雜誌上，在67P / Churyumov-Gerasimenko彗星以及從美國宇航局的星塵任務返回地球的樣品中檢測到甘氨酸，這是第一個將月球外物質從月球軌道返回地球的過程。 。

研究人員稱，彗星是英國太陽系中最原始的物質，其中包括英國倫敦瑪麗皇后大學的那些，反映了太陽和行星即將形成時存在的分子組成。

儘管直到最近，科學家們仍認為諸如甘氨酸之類的胺基酸的形成需要能量，對可形成其的環境設置了明確的限制條件，但目前的發現表明，這些蛋白質構件可能早於恆星形成。

研究人員表明，在沒有能量的情況下，通過「暗化學反應」，甘氨酸可能在冰冷的彗星塵埃顆粒表面形成。

暗化學是指不需要高能輻射的化學。

這一發現與先前的研究相矛盾，後者表明需要紫外線（UV）輻射才能產生該分子。

在實驗室中，我們能夠模擬星際暗雲中的狀況，其中冷塵埃顆粒被薄薄的冰層覆蓋，隨後通過撞擊原子進行處理，從而導致前體物質碎裂，反應性中間體重新結合，– Sergio Ioppolo

研究人員首先證明，會形成彗星67P昏迷中檢測到的甘氨酸前體分子甲胺。

然後，使用獨特的超高真空裝置，配備一系列原子束線和精確的診斷工具，科學家們確認還可以形成甘氨酸，並且在此過程中水冰的存在至關重要。

使用化學模擬進行的進一步研究證實了實驗結果，並使研究人員可以將僅一天的典型實驗室時間尺度上獲得的數據外推到星際條件，從而跨越數百萬年。

荷蘭拉德布德大學（Radboud University）的研究合著者赫瑪·庫彭（Herma Cuppen）表示：「據此，我們發現，隨著時間的推移，太空中會形成少量但大量的甘氨酸。」

基於這些發現，科學家們認為，被認為是生命組成部分的分子已經在恆星和行星形成開始之前的某個階段形成。

甘氨酸在恆星形成區域演化中的這種早期形成意味著該胺基酸可以在空間中更普遍地形成，並且在包含在組成彗星和小行星的彗星和小行星之前被保存在大部分冰中。由荷蘭萊頓天文臺天體物理實驗室主任Harold Linnartz製作。

Ioppolo解釋說：「甘氨酸一旦形成，也可以成為其他複雜有機分子的前體。」

他們說，其他功能基團可以添加到甘氨酸骨架上，從而導致其他胺基酸分子的形成，例如太空中烏雲中的丙氨酸和絲氨酸。

Ioppolo說：「最後，這種豐富的有機分子存量像彗星一樣被包含在天體中，並傳遞到了年輕的行星上，就像發生在我們地球和許多其他行星上一樣。」

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