在到达地球之前,宇宙尘埃云中可能已经形成了生命的基石

在到达地球之前,宇宙尘埃云中可能已经形成了生命的基石

没有什么比生命最初是如何在地球上开始更重要的问题了,但在事件发生近 40 亿年后试图投入侦探工作对于科学家来说是可以理解的困难。现在看起来我们可能找到了另一个线索。

新的研究特别关注肽、较小版本的蛋白质以及生命存在所需的基本组成部分之一。它们控制着体内的各种过程,通常需要水才能形成这些肽。

氨基酸是构成肽的有机化合物。这项新研究展示了一种叫做氨基乙烯酮的化学前体——它可以形成氨基酸甘氨酸——是如何在宇宙条件下并且不存在任何水的情况下产生的。其实水阶段可以跳过。

德国耶拿大学的天体物理学家 Serge Krasnokutski 说: “我们不想走形成氨基酸的化学弯路,而是想弄清楚是否不能形成氨基烯酮分子并直接结合形成肽。”

“我们是在宇宙分子云中普遍存在的条件下做到这一点的,也就是说,在真空中的尘埃颗粒上,相应的化学物质大量存在:碳、氨和一氧化碳。”

该团队使用超高真空室来模拟空间和基板来模拟尘埃颗粒,以展示一种反应途径,该途径在正常气压的万亿分之一和-263摄氏度(负441华氏度)的温度下工作。

研究人员说,在实验中还检测到了氨基乙烯酮,氨基乙烯酮分子的高反应性可能是反应发生的关键——否则,它就会太冷而无法工作。

换句话说,宇宙尘埃云内部的条件可能会使肽形成,这可能是它们到达地球的方式。这是科学家研究的另一种途径,表明我们星球上正确的化学混合物并不一定需要生命的存在。

“研究表明,在这些条件下,肽聚甘氨酸是由简单的化学物质形成的,” Krasnokutski 说。

“因此,这些是非常简单的氨基酸甘氨酸链,我们观察到不同的长度。最长的样本由 11 个氨基酸单位组成。”

即使氨基乙烯酮分子具有高反应性,结果仍然让科学家们感到惊讶——他们怀疑量子力学可能在克服化学反应的能量障碍方面发挥了作用。

如果在这些超小尺度上是这种情况,氢原子可能会穿过能垒而不是越过它。这是未来可能研究的领域之一。

科学家们已经忙于弄清楚哪些生命成分可能来自外太空,哪些是地球上混合的。这项新研究提供了更多关于生命起源的线索——无论是在这里还是可能在其他行星上。

研究人员总结说:“将这种化学形成的生物聚合物输送到宜居带的岩石行星上,可能是生命起源的一个重要因素。”

该研究已发表在《自然天文学》上。

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