在小行星表面首次发现了对生命至关重要的有机物质

沿着你的族谱回溯到数十亿年前的原始起源,你会发现我们都起源于富含有机化学成分的尘埃。
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沿着你的族谱回溯到数十亿年前的原始起源,你会发现我们都起源于富含有机化学成分的尘埃。

这些有机尘埃从何而来是半个多世纪以来争论不休的话题。现在,研究人员在一颗s型小行星表面发现了地球上生命所必需的有机物质的第一个证据。

一个国际研究小组最近对2010年日本太空机构(JAXA)最初的隼鸟号任务从Itokawa小行星带回的粒子进行了深入分析。

地球上的大多数陨石来自于像Itokawa这样的s型小行星,所以知道它可能含有我们星球上生命的必要成分是我们理解生命形成条件如何产生的重要一步。到目前为止,大多数对有机物质的研究都集中在富碳(c类)小行星上。

在小行星表面首次发现了对生命至关重要的有机物质
来自Itokawa (ISAS-JAXA)的一粒尘埃(盘旋)

研究小组在样本中发现,来自小行星本身的有机物质随着时间的推移在极端条件下发生了进化——包含了来自其他来源的水和有机物。

这与地球上发生的过程类似,有助于我们更好地理解地球上最早的生物化学形式可能只是许多小行星内发生的化学反应的延伸。

伦敦皇家霍洛威大学(Royal Holloway University of London)的地球科学家奎尼·陈(Queenie Chan)说:“这些发现真的很令人兴奋,因为它们揭示了一颗小行星历史的复杂细节,以及它的进化路径如何与生命起源前的地球如此相似。”

进化模型可以把我们带回35亿年前,那时的生命只不过是一种竞争性的核酸序列。

再往后退一步,我们就不得不考虑像氢、氧、氮和碳这样的元素是如何结合在一起形成惊人复杂的分子的,这些分子能够自我排列成类似RNA、蛋白质和脂肪酸的物质。

在20世纪50年代,当研究人员首先考虑如何简单的原料自发地煮出有机汤这个棘手的问题时,实验表明,地球表面的条件可能足够了。

近70年后,我们的注意力转向了岩石内部缓慢而稳定的化学过程,这些岩石聚集成我们这样的世界。

证据并不难找到。现在很清楚,数十亿年前的岩石和冰的稳定降雨,连同大量的水一起,可能会把氰化物分子,核糖,甚至氨基酸分子带到地球表面。

但是,陨石的化学成分被地球上的物质污染的程度还是有一些疑问的。

自从隼鸟号十年前返回地球以来,从其有效载荷中获取的900多个原始小行星尘埃粒子已被分离并存储在JAXA的洁净室中。

为了寻找有机化学的迹象而被研究的还不到10种,但它们都被发现含有主要由碳组成的分子。

Itokawa是被称为石质(或硅质)类小行星,或s级。根据对其物质的早期研究,它也被认为是普通的球粒陨石——一种相对未经过修饰的太空岩石,代表着内太阳系更原始的状态。

这些小行星构成了撞击地球的大量矿物质,而且一般认为它们不含有多少有机化学成分,因此,至少可以说,这些早期发现是很有趣的。

陈和她的同事们只取了其中的一粒尘埃,一种直径30微米,形状有点像南美大陆的颗粒,并对其组成进行了详细分析,包括对其含水量的研究。

他们发现了多种多样的碳质化合物,包括明显来自外星的无序多芳香分子的迹象,以及石墨的结构。

Chan说:“在一个国际研究团队进行了详细的研究后,我们对一个昵称为‘亚马逊’的单一谷物进行了分析,在10微米(千分之一厘米)的距离内保存了原始(未加热)和加工(加热)有机物。”

“被加热的有机物质表明,这颗小行星过去曾被加热到600摄氏度以上。未加热的有机物的存在非常接近它,这意味着原始有机物在小行星冷却后降落到Itokawa表面。”

Itokawa有一段令人兴奋的历史,这种岩石除了在太阳周围漂浮几十亿年之外,没有什么更好的事情可做,经过良好的烘烤,脱水,然后用新材料涂层再水化。

虽然它的故事不像我们地球的历史那样令人兴奋,但这颗小行星的活动确实描述了有机物质在太空中的烹饪是一个复杂的过程,而且并不局限于碳含量丰富的小行星。

去年年底,隼鸟2号带回了c级近地小行星龙宫的样本。将其有效载荷与之前的有效载荷进行比较,无疑将有助于我们了解有机化学在太空中的演变。

生命的起源和它在地球上的独特之处是我们将在未来很长一段时间里寻找答案的问题。但每一项新发现都指向了一个故事这个故事远远超出了安全温暖的水坑我们新生的星球。

这项研究发表在《科学报告》上。

本文由奇点天文作者上传并发布,奇点天文仅提供文章投稿展示,文章仅代表作者个人观点,不代表奇点天文立场。

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35 条回复 A文章作者 M管理员
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