日本和美國的科學家已經證實,隕石中存在一種重要的有機分子,這些有機分子可能已被用來構建其他有機分子,包括一些生命所使用的有機分子。這一發(fā)現(xiàn)證實了在地球外環(huán)境中有機化合物形成的理論。

生命的化學過程取決于有機化合物,含有碳和氫的分子,其中還可能包含氧,氮和其他元素。雖然通常與生命相關,但有機分子也可以通過非生物過程產生,并不一定是生命的指標。關于生命起源的一個持久的謎團是如何從非生物化學過程(稱為益生元化學)中產生生物學。來自隕石的有機分子是導致地球生命形成的有機化合物的來源之一。
北海道大學副教授大矢康弘帶領一個研究小組,他們發(fā)現(xiàn)了一種益生元有機分子,即六亞甲基四胺(HMT)存在于三種不同的富含碳的隕石中。他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然通訊》雜志上,驗證了模型和理論,這些模型和理論提出了HMT是星際環(huán)境中有機化合物形成的關鍵分子。
通過首次確認隕石中存在HMT,這項工作支持了該化合物存在于小行星(許多隕石的母體)中的假設。在太陽系歷史的早期,許多小行星可能由于碰撞或放射性元素的衰變而被加熱。如果一些小行星足夠溫暖并且有液態(tài)水,那么HMT可能會分解以提供構建基塊,從而反過來生成在隕石中發(fā)現(xiàn)的其他重要生物分子,包括氨基酸。生命中會使用某些類型的氨基酸來制造蛋白質,這些蛋白質可用于構建頭發(fā)和指甲等結構,或加速和調節(jié)化學反應。
盡管隕石中有機化合物的多樣性已得到充分證明,但有關這些化合物形成過程的許多問題仍然存在。在這個研究領域中最重要的隕石是碳質球粒隕石,即含有高百分比的水和有機化合物的石質隕石。實驗模型表明,水,氨和甲醇的混合物在經受地球外環(huán)境中常見的光化學和熱條件時會產生多種或有機化合物,其中最常見的是HMT。星際冰富含甲醇。假設,HMT應該在含水的地球外物質中很常見,但是直到這項研究之前,還沒有被發(fā)現(xiàn)。
當暴露于隕石中有機化合物分析中常用的過程中時,HMT易于降解??茖W家們開發(fā)了一種從隕石中專門提取HMT的方法,其降解極小。這種方法使他們能夠從隕石默奇森,默里和塔吉什湖中分離出大量的HMT和HMT衍生物。
科學家還研究了HMT衍生物在隕石中氨基酸形成中可能發(fā)揮的作用。盡管他們無法在這項研究中得出明確的結論,但是在這些隕石中發(fā)現(xiàn)HMT及其衍生物將導致未來的實驗,以了解地球外環(huán)境中氨基酸和其他益生元化合物的起源和化學形成過程。
歐康康弘(Yasuhiro Oba)是低溫科學研究所的天體化學/冰與行星科學小組的成員,在那里他研究從分子云到行星系統(tǒng)的化合物的化學演化。
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