「生命的基石」，在恆星形成之前就已經出現

2020-11-18 科學大觀園雜誌

甘氨酸


甘氨酸是最簡單的胺基酸，也是構成生命的重要成分。日前，一個國際研究小組證實，甘氨酸可以在太空化學反應發生的惡劣條件下形成。換句話說，甘氨酸（很可能還有其他胺基酸）在「變身」為恆星、行星之前就已經在稠密的星際雲中形成。

這一發現挑戰了現有理論——甘氨酸的形成需要能量。相關論文於當地時間11月16日在《自然·天文學》雜誌上發表。

研究人員在彗星（最原始的太陽系天體）樣本中探測到了甘氨酸。隨後，他們在荷蘭萊頓天文臺（Leiden Observatory）的天體物理學實驗室中發現：在缺乏能量的條件下，甘氨酸有可能是在冰冷的塵埃顆粒表面藉助「暗化學反應」形成的。

此前的研究認為，紫外輻射是產生這種分子的必要條件。

論文第一作者、英國倫敦瑪麗皇后大學的Sergio Ioppolo博士解釋：「『暗化學反應』指的是不需要能量輻射的化學反應與過程。在實驗室中，我們能夠模擬黑暗星際雲的環境條件，其中寒冷的塵埃粒子被薄冰覆蓋，隨後與原子發生反應，導致前體物質碎片化，令放射性中間物質發生重組。」

科學家們利用配備原子束線和精確診斷工具的超高真空裝置確認甘氨酸可以在這種條件下形成，並且水冰在此過程中必不可少。天體化學模型的運算結果進一步證實了該發現，並幫助研究人員將結論推演至跨越數百萬年的星際環境中。

天體物理學實驗室主任Harold Linnartz說：「這項研究得出的重要結論是，被當作『生命基石』的分子其實早在恆星和行星形成之前就已經出現。這也意味著，這種胺基酸可在太空的任何一處生成，並在被納入彗星和星子（最終構成行星的物質）前保存在水冰中。」

一旦形成，甘氨酸便可以成為其他複雜有機分子的前體。原則上，以同樣的機理，其他官能團可以添加到甘氨酸主鏈上，從而在太空暗雲中形成其他胺基酸（如丙氨酸和絲氨酸）。這些豐富的有機分子將融入彗星之類的天體，最終被運送至年輕的行星上。

原創編譯：朱明逸 審稿：西莫 責編：陳之涵

期刊來源：《自然·天文學》

期刊編號： 2397-3366

原文連結：https://phys.org/news/2020-11-blocks-life-stars.html

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