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太陽系外發現複雜碳分子
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當前報紙日期:
2024 12月17日 星期
 
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太陽系外發現複雜碳分子

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科學家們在金牛座分子雲內檢測到“芘 ”。圖為模擬圖。

    太陽系外發現複雜碳分子

    一直以來,天體物理學家一直缺乏能直接探測“芘”的工具。由於“芘”分子本身的對稱性,使得它對於已被用來探測太空中約百分之九十五的分子的射電望遠鏡不可見。美國科學家日前發佈消息稱,在太陽系外探測到一種對地球生命至關重要的複雜碳分子——“芘”。這一發現有望揭示地球生命所需化合物來源的秘密。此前,科學家已在一氧化碳氣體中發現了宇宙中最豐富的碳形式,但並不清楚這些碳分子如何轉化為地球生命體內的複雜化合物。天文學家也在位於地球和火星之間的小行星“龍宮”上發現了擁有更強碳鍵的化合物。他們推測此類太空岩石可能為地球生命的形成提供了重要成分,但這些碳基化合物的最初來源仍是未解之謎。

    碳在宇宙中最豐富的形式存在於一氧化碳氣體中,但目前還不清楚它是如何轉化為構成生命的複雜化合物的。這些化合物通常含有更強的化學鍵。天文學家早前已經發現有小行星含有攜帶較強碳鍵的化合物,早前普遍認為,這些太空岩石可能向地球輸送了生命的成分,但這些碳基化合物的最初來源仍不十分清楚。

    在最新研究中,美國麻省理工學院科學家在金牛座分子雲這一恆星形成區域檢測到“芘”分子。該分子雲距地球四百三十光年,是離地球最近的雲層之一。研究人員認為,這些“芘”分子可能是連接生物體內一氧化碳和複雜碳分子之間的關鍵橋樑。

    科學家利用位於美國的綠岸望遠鏡,對這一區域進行了深入探測。純“芘”其實不容易被無線電波清晰捕捉,他們找到的是一種帶有氰化物的“芘”——氰基芘,並將其與在地球實驗室內合成的氰基芘進行了比較。結果顯示,兩者特徵完全吻合。

    科學家表示,觀測到的氰基芘所在雲層異常寒冷,這意味着,這些碳基分子在恆星形成前就已經存在很長時間了。研究團隊曾在太陽系內的小行星和地球上發現了生命化學成分,此次又在太陽系外看到了同樣的分子。研究表明,氰基芘或是宇宙中最大的複雜碳庫之一。

    英國赫瑞瓦特大學的馬丁 · 馬考斯塔指出,儘管解釋這些“芘”分子的形成機制並非易事,但找到這些分子及其所處環境,意味着化學家可以開始繪製導致地球生命構建塊(如核酸)誕生的化學反應和途徑。此外,最新研究也有助於加深科學家對此類芳香烴分子的理解。

    美國科學家現在計劃接下來要在金牛分子雲中尋找更大的多環芳烴分子。他們還希望能探索在金牛分子雲中發現的“芘”是在冷雲中形成的,還是來自宇宙的其他地方,比如是否有可能來自垂死恆星周圍的高能燃燒過程。

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