氰化物對生命的起源有著重要的作用

行星的形成需要哪些物質(zhì)

生命所需的分子在太空中很常見。

一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，宇宙中可能充滿了生命所需的分子。這些結(jié)果來自有史以來最全面的新生恒星周圍氣體和塵埃中化學(xué)物質(zhì)的類型和位置的地圖。

恒星從巨大的氣體和塵埃云中誕生，這些氣體和塵埃在自身重量下坍縮成盤狀結(jié)構(gòu)。圓盤的中心通過摩擦和增壓來進(jìn)行加熱，直到點(diǎn)燃成聚變驅(qū)動的恒星，同時(shí)周圍的物質(zhì)慢慢地聚集在一起，形成越來越大的塊。

馬薩諸塞州劍橋市哈佛大學(xué)的天體化學(xué)家卡琳·奧伯格告訴《生活科學(xué)》 : “我們已經(jīng)知道行星是在年輕恒星周圍的圓盤中形成的，并且這些圓盤中含有預(yù)測未來行星組成的有關(guān)分子?！?/p>

幾年前，奧伯格和她的同事決定使用智利的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列 (ALMA) 望遠(yuǎn)鏡，作為行星形成尺度下ALMA分子（MAPS）項(xiàng)目的一部分，該望遠(yuǎn)鏡可以在電磁波普的無線電部分中進(jìn)行觀測。 據(jù)ALMA科學(xué)家稱，由于它們的形狀和內(nèi)部的化學(xué)鍵，不同的化學(xué)物質(zhì)以獨(dú)特的方式振動，產(chǎn)生了ALMA可以捕捉到的明顯特征。

該團(tuán)隊(duì)觀察了5個(gè)原行星盤，年齡都在100萬到1000萬年之間，距離地球只有幾百光年。“這意味著它們正處于一個(gè)活躍的行星形成時(shí)期,”奧伯格說。

MAPS不僅可以確定原行星盤中的特定分子，還可以確定它們的位置。“行星可以在距離恒星許多不同的地方形成，”奧伯格說，因此了解每個(gè)地點(diǎn)有哪些化學(xué)物質(zhì)可以用來建造這些未來的行星非常重要。

來自這個(gè)龐大測繪項(xiàng)目的20篇令人震驚的論文將發(fā)表在《天體物理學(xué)報(bào)增刊系列》的特刊上，其中第一篇論文已于9月15日在“預(yù)印本平臺”（arXiv） 上發(fā)表。

“令人驚喜的是，這里有幾個(gè)解釋，而不是一個(gè)總的答案,”奧伯格說?！拔艺J(rèn)為這20篇論文都提供了一些不同的解釋。”

對她來說最令人興奮的發(fā)現(xiàn)之一，是一類被稱為氰化物的分子的豐度和分布。她說道，這個(gè)家族中最簡單的成員氰化氫，通常被認(rèn)為是一種毒藥，盡管許多關(guān)于生命起源的理論認(rèn)為這種化學(xué)物質(zhì)起著重要作用。

奧伯格補(bǔ)充說：“看到大量的這類物質(zhì)意味著行星正在形成我們所希望看到的那種湯”，從而促進(jìn)生命的出現(xiàn)。

她說，氰化物也傾向于集中在MAPS所研究的圓盤內(nèi)部和中間平面——正是預(yù)計(jì)會出現(xiàn)行星的地方。

這種分子只能在含有大量碳的低氧環(huán)境中形成，奧伯格補(bǔ)充說。這意味著行星的誕生將伴隨著富含碳的大氣層，這是有利于生命誕生的另一點(diǎn)，因?yàn)樘际怯袡C(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)。

研究結(jié)果表明，至少有一些構(gòu)成生命的有機(jī)組成部分可能存在于其他恒星系統(tǒng)中，但這并不一定使人類更有可能在其他地方發(fā)現(xiàn)生命有機(jī)體。

“從生命起源的角度來看，這是很有希望的，”奧伯格說?！暗赃€有很多工作要做?！?/p>

生物需要某種特定數(shù)量的化學(xué)物質(zhì)才能自發(fā)產(chǎn)生，而科學(xué)家們尚未就生命形成所需的配方達(dá)成一致意見。

沒有參與這項(xiàng)新工作的瑞士伯爾尼大學(xué)行星科學(xué)家凱瑟琳·阿爾特維格說，過去人們在了解產(chǎn)生恒星的云層中的化學(xué)成分以及分析小行星和彗星中的分子方面做出了很多努力，這些分子可能包含有關(guān)行星形成后期的信息。

“但是還缺少一個(gè)階段，”阿爾特維格告訴《生活科學(xué)》——一個(gè)決定原行星盤化學(xué)性質(zhì)的階段，該項(xiàng)目的結(jié)果有助于填補(bǔ)現(xiàn)在未探索的細(xì)節(jié)。

她補(bǔ)充說，這些發(fā)現(xiàn)還顯示，在恒星和行星誕生之前，已經(jīng)發(fā)生了大量復(fù)雜的化學(xué)形成過程，這表明這些分子來自星際云，因此在太空中廣泛分布。

BY: Adam Mann

FY:藍(lán)多多

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