天文学家发现迄今最大含硫太空分子,或改变对生命起源的认知
国际天文学家团队在星际空间探测到由13个原子构成的最大含硫有机分子,这一发现为地球生命所需物质可能源自太空的假说提供了关键支持。
科学家在星际空间发现了一种由13个原子构成的含硫分子,这是迄今为止在太空中探测到的最大的含硫分子。这一发现可能填补太空简单化学物质与彗星、陨石中发现的复杂生命构建元素之间的空白,为地球生命起源的太空来源假说提供了新证据。
该分子被命名为2,5-环己二烯-1-硫酮,含有碳和氢。它是在距离地球约2.7万光年、靠近银河系中心的G+0.693-0.027分子云中被识别出来的。分子云是寒冷、密集的尘埃和气体聚集区,能够促成分子形成,并充当恒星摇篮。
硫是宇宙中第十丰富的元素,也是地球上氨基酸、蛋白质和酶不可或缺的组成部分。尽管科学家此前已在彗星和陨石中发现过含硫分子,但在星际空间——恒星之间布满尘埃和气体云的广阔区域——却鲜少发现较大的硫化合物。
“硫是很久以前从太空来到地球的。尽管如此,我们此前在太空中只发现了极少的含硫分子,这很奇怪,因为它本应以巨大数量存在,”德国马克斯·普朗克地外物理研究所研究员、发表在《自然·天文学》杂志上的研究主要作者 Araki Micunori(荒木光德)表示。
此前一个研究小组曾推测,硫在宇宙中显得稀有是因为它被封存在宇宙冰中。此次新发现为这个谜题提供了重要的一块拼图。
“这是迄今为止在太空中发现的最大的含硫分子,由13个原子构成。此前最大的仅包含九个原子,那也被认为是罕见的,因为大多数观测到的硫化合物仅由三到五个原子构成,”Araki Micunori(荒木光德)解释道。
发现更大的分子之所以重要,是因为它弥合了在太空中发现的简单化学化合物与在彗星、陨石中发现的更复杂的生命构建元素之间的鸿沟。这一发现表明,未来可能会发现更多、甚至更大的含硫分子。
研究人员首先在实验室合成了该分子,并制作了极其精确的“无线电指纹”。随后,他们将其与西班牙IRAM-30米和Yebes射电望远镜的先前观测数据进行了比对。
宾夕法尼亚州立大学教授 Kate Freeman(凯特·弗里曼)称这项研究为“激动人心的探索”。她表示:“陨石含有复杂的硫化合物,很可能正是这些物质将生命化学所需材料带到了地球。我们以前不知道这些化合物是如何进入陨石的——现在我们知道它们也可能来自太阳系之外。”
伦敦自然历史博物馆教授 Sara Russell(萨拉·罗素)认为,复杂有机分子在银河系中心的存在表明,具有生物学重要性的物质可能存在于太空的任何地方。
“这略微增加了其他地方也可能存在生命的可能性,”她补充道。
密西西比大学化学教授 Ryan Fortenberry(瑞安·福滕伯里)指出,五十多年前,在太空中发现任何分子都被视为奇迹。“我们曾认为严酷的环境会简单地分解它们——而现在我们发现了13个原子,甚至数十个原子构成的分子。分子比我们想象的更具韧性,望远镜显示太空化学比想象中丰富得多。我完全期待在太阳系之外也能发现氨基酸。”
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