甘氨酸的形成可能早于天體
甘氨酸是結構上最簡單的氨基酸,也是生命的重要組成部分。荷蘭萊頓天文臺天體物理實驗室的一個由天體物理學家和天體化學建模師組成的國際團隊已經證明,甘氨酸的形成早于行星和恒星。研究結果發表在16日的"自然天文學"雜志上。
這項研究發現甘氨酸是在實驗室模擬空間化學過程中形成的,這意味著甘氨酸很可能在致密的星際云中形成,然后轉變成新的恒星和行星。在缺乏能量的情況下,甘氨酸可能通過"暗化學"在冰凍塵埃顆粒表面形成。新的發現為地球上宇宙中氨基酸的起源提供了強有力的證據。
這篇文章的主要作者、英國倫敦瑪麗皇后大學的SergioYopo博士說:"黑暗化學是指不需要高能輻射的化學。在實驗室中,我們可以模擬暗星際云中的條件,在那里冷塵埃粒子被薄冰覆蓋,然后被撞擊原子處理,導致前驅體碎裂和活性中間體的重新結合。
彗星是太陽系中最原始的物質。對彗星的研究有助于了解太陽系的原始化學成分和狀態。在67P/Chulimov-Gracimenko彗星的昏迷中檢測到的甘氨酸,以及從星塵任務返回地球的樣品中檢測到的甘氨酸,表明甘氨酸早在恒星形成之前就已經存在。然而,直到最近,人們還認為甘氨酸的形成需要能量,這對甘氨酸形成的環境有明確的限制。以前的研究表明,需要紫外線輻射才能產生氨基酸。
科學家首先證明了在彗星67p彗星中檢測到的甘氨酸前體甲基胺可以被形成,并可以被算作甘氨酸的"原料"。然后科學家們使用了超高真空裝置、一系列原子束線和診斷工具來確認甘氨酸也可以形成,并且水冰的存在在這個過程中是必不可少的。
我們發現,隨著時間的推移,在太空中可以形成少量但數量可觀的甘氨酸,"荷蘭奈米亨大學的Herma Kuben教授說,他負責本文中的一些建模研究。
甘氨酸的形成在恒星形成區域的演化過程中是如此之早,這意味著在彗星和恒星出現之前,這些氨基酸可以在太空中到處形成,并保存在冰中。"約波博士總結道:"甘氨酸一旦形成,也可以成為其他復雜有機分子的前兆。"在同樣的機制下,其他官能團(決定有機化合物化學性質的原子或團簇)可以添加到甘氨酸骨架中,在星際烏云中形成其他氨基酸,如丙氨酸和絲氨酸。最終,這種豐富的有機分子可以存在于彗星等天體中,也可以被"傳送"到我們的地球和許多其他行星。