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星尘和辐射可能导致复杂的生物分子形式

时间:2021-11-23 18:55:04 来源:

低能量电子,通过空间辐射(例如,银河系彩光,GCR等)创造,可以诱导在天体物理分子夹中形成甘氨酸(2HN-CH2-COOH);在这里,通过在UHV的PT上以20K浓缩的氨,甲烷和二氧化碳模拟冰晶灰尘(或行星卫星上的冰片)的冰片,并在0-70 eV LEE中照射。美国宇航局,哈勃,STSCI。鹰星云中的星形形成区域(创作支柱)

新研究提供了人类 - 以及地球上的其余生活 - 可能能够形成明星尘埃和辐射的合适组合。

在模拟天体物理条件的实验室实验中,在超高真空中的低温温度下,科学家使用电子枪来照射甲烷,氨和二氧化碳的基本分子中覆盖的薄片。这些简单的分子是用于建筑物块的成分。该实验测试了电子和基本物质的组合如何导致更复杂的生物分子形式 - 并且可能最终达到生命形式。

“你只需要合适的成分组合,”作者Michael Huels说。“这些分子可以结合,它们可以在正确的条件下进行化学反应,形成较大的分子,然后产生较大的生物分子,我们在蛋白质,RNA或DNA或磷脂等组分中看到的细胞。”

在空间中的正确条件包括电离辐射。在太空中,分子暴露于UV射线和高能辐射,包括X射线,伽马射线,恒星和太阳能颗粒和宇宙射线。它们也被暴露于低能电子或李斯,作为辐射和物质之间的碰撞的二级产物。作者审查了LEE更细致的理解,对复杂的分子如何形成。

在本文中,在化学物理学杂志中,从AIP出版中,作者将多层冰暴露于二氧化碳,甲烷和氨与李斯组成,然后使用一种称为温度编程解吸(TPD)的质谱法,以表征产生的分子李斯。

2017年,使用类似的方法,这些研究人员能够从两种成分中产生乙醇,非必要分子:甲烷和氧气。但这些是简单的分子,几乎与较大的分子一样复杂,是寿命的含量。这种新实验产生了一种更复杂的分子,对陆地生活至关重要:甘氨酸。

甘氨酸是由氢气,碳,氮和氧制成的氨基酸。表明LEE可以将简单的分子转换为更复杂的形式,说明寿命的构建块如何在空间中形成,然后从通过彗星或陨石撞击送出的材料到达地球上。

在实验中,对于每个260电子的暴露,形成一个甘氨酸分子。寻求了解这种形成率在太空中的速度是多么现实,而不仅仅是在实验室中,研究人员推断出来,以确定二氧化碳分子会遇到甲烷分子和氨分子的概率以及它们可以一起辐射多少次遇到。

“你必须记住 - 在太空中,有很多时间,”Huels说。“这个想法是让概率感受:这是一种现实的产量,或者这是一个完全坚果的数量,所以它没有意义上很低?我们发现它实际上是甘氨酸或类似生物分子形成的速率非常现实。“

出版物:Sasan Esmaili等,“CO2中的甘氨酸形成:CH4:NH3诱导0-70eV电子,”化学物理学(2018)DOI:10.1063 / 1.5021596


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