星际云条件可能在生命起源的基石中发挥了关键作用

由西南研究所研究科学家 Danna Qasim 博士领导的一项新研究认为，星际云条件可能对太阳系中生命的关键组成部分的存在发挥了重要作用。

“碳质球粒陨石是宇宙中一些最古老的物体，是被认为对生命起源做出贡献的陨石。它们包含几种不同的分子和有机物质，包括胺和氨基酸，它们是生命的关键组成部分对在地球上创造生命至关重要。这些物质是创造蛋白质和肌肉组织所必需的，”卡西姆说。

大多数陨石是很久以前在位于火星和木星之间的小行星带中分裂的小行星碎片。这些碎片在与地球相撞之前围绕太阳运行——有时长达数百万年。

卡西姆和其他人试图回答的问题之一是氨基酸最初是如何进入碳质球粒陨石的。由于大多数陨石来自小行星，科学家们试图通过在实验室环境中模拟小行星的条件来复制氨基酸，这一过程称为“水相蚀变”。

“这种方法并不是 100% 成功的，”卡西姆说。“然而，小行星的构成起源于富含有机物的母体星际分子云。虽然星际云中没有氨基酸的直接证据，但有胺的证据。分子云可能提供了氨基酸在小行星中，将它们传递给陨石。”

为了确定氨基酸在多大程度上是由小行星条件形成的，以及它们在多大程度上是从星际分子云中遗传而来的，卡西姆模拟了胺和氨基酸在星际分子云中的形成过程。

“我创造了云中非常常见的冰，并对其进行了辐照，以模拟宇宙射线的影响，”卡西姆解释说，他于 2020 年至 2022 年间在马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心工作时进行了这项实验。“这导致分子分裂并重新组合成更大的分子，最终产生有机残留物。”

然后，卡西姆通过水相改造重建小行星条件，再次处理残留物，并研究该物质，寻找胺和氨基酸。

“无论我们做了什么样的小行星处理，星际冰实验中胺和氨基酸的多样性都保持不变，”她说。“这告诉我们，星际云条件对小行星的处理非常有弹性。这些条件可能影响了我们在陨石中发现的氨基酸分布。”

然而，氨基酸的个体丰度翻了一番，表明小行星加工影响了氨基酸的存在量。

“本质上，我们必须同时考虑星际云的条件和小行星的处理，才能最好地解释分布，”她说。

Qasim 期待对来自 OSIRIS-REx 等任务的小行星样本进行研究，OSIRIS-REx 目前正在返回地球的途中，将于 9 月从小行星 Bennu 那里运送样本，Hayabusa2 最近从小行星 Ryugu 返回，以更好地了解星际云在分布生命的基石方面所起的作用。

“当科学家研究这些样本时，他们通常试图了解小行星过程正在影响什么，但很明显，我们现在需要解决星际云如何影响生命基石分布的问题，”卡西姆说。

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