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激光轰击PAHs---生命或起始于宇宙最寒冷区域

导读: 近日,美国国家航空航天局(NASA)的研究人员在实验室里极低温度下的冰面用激光轰击多环芳烃化合物(PAHs),发现其可演变成更加复杂的有机分子。

  近日,美国国家航空航天局(NASA)的研究人员在实验室里极低温度下的冰面用激光轰击多环芳烃化合物(PAHs),发现其可演变成更加复杂的有机分子。该研究的目标是帮助科学家更好地了解地球上的生命是如何形成的。相关研究结果刊登在最新一期《天体物理学通讯》上。

  多环芳烃化合物(PAHs)这些富含碳的分子可以作为燃烧产物在地球上发现,例如在烧烤炉、蜡烛烟灰甚至汽车尾气管的流液中,也可以在整个宇宙中的彗星、小行星和更遥远的天体中发现它们。该研究小组首次在实验室孕育出靠近太阳系寒带、甚至是在恒星之间更寒冷地方的冰粒有机物。

  科学家认为,冰和有机物会以其方式进入彗星和小行星,然后坠落到地球,提供可以促使生命起源的“益生质”成分。包括水和有机物等构成生命的基础成分,乘着这些稀少的冰粒子开始了到地球的旅行。该研究的主要作者、NASA喷气推进实验室的穆尔蒂说:“生命进化所需的基本步骤可能开始在我们宇宙的最寒冷区域。我们惊讶地看到有机物可在实验室极冷温度下的冰面酝酿。”

  在恒星和遥远的星系之间,NASA的斯皮策太空望远镜已经在恒星周围、旋转行星形成的磁盘里探测到多环芳烃。穆尔蒂和他的同事瑞扬利用实验室的设置,模仿在安静寒冷空间里冰冷PAHs分子的环境,温度低至5开尔文(零下268摄氏度)。他们先采用类似于恒星的紫外线照射轰击这些粒子;然后使用了一种称为MALDI类型的激光系统(其中涉及用红外线和紫外线),激光器在冰上快速移动,以确定化学反应的产物。

  结果表明,多环芳烃的结构发生了改变,氢原子被引入其中,其圆形结构被破坏,变成更加复杂的有机物。该有机物最终可能成为组成蛋白质的氨基酸或组成DNA的核苷酸,从而形成有机生命。研究人员说,结构稳定的多环芳烃在冰冻寒冷的气温下所经历的这些化学变化令人非常惊讶。

  该研究或许可以解释为什么尚无法确定宇宙空间中的冰粒上是否存在多环芳烃之谜,因为多环芳烃一旦黏到冰面上,就会转化为其他复杂的有机物。

  虽然新的研究结果告诉我们,生命的行程或在宇宙中非常寒冷的地区开始,而另外一个问题依然存在,在我们太阳系以外的其他地方,生命会不会出现?研究人员还不能明确回答,但像这样的研究却有助于正在进行的地球以外生命的寻找。
 

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