中国科技报 07月29日 03:00
[国 际] 原行星盘中发现多种复杂有机分子
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德国马克斯·普朗克天文研究所团队在V883猎户座的原行星盘中,首次探测到乙二醇和乙醇腈等多种复杂有机分子。这些被认为是生命基本成分前体的分子,为探索生命起源的宇宙路径提供了重要线索。研究发现,在恒星形成过程中,原行星盘受高能事件加热,使冻结在尘埃颗粒上的复杂有机分子蒸发并释放到气体中,从而被探测到。此次在V883猎户座系统中检测到17种复杂有机分子,包括乙醇腈和乙二醇,它们分别是氨基酸和核碱基的重要前体。研究表明,复杂分子的化学演化可能继承自星际云阶段的化学富集过程,这些分子最初在寒冷的星际云中形成并附着在尘埃颗粒表面,在恒星形成过程中被包裹,并通过加热蒸发或暴露后才被观测到。这一发现进一步表明,生命的化学前体可能广泛存在于宇宙中。

✨ **首次在V883猎户座原行星盘中发现多种复杂有机分子:** 德国团队利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列,在V883猎户座的原行星盘中探测到了包括乙二醇和乙醇腈在内的17种复杂有机分子。这些分子被认为是构成生命的基本要素的前体,为研究生命起源的宇宙起源提供了关键的科学依据。

🌡️ **恒星形成过程是分子释放的关键:** V883猎户座正处于恒星形成活跃阶段,中心恒星的吸积过程产生的高能辐射会加热周围的原行星盘,导致原本冻结在尘埃颗粒上的复杂有机分子蒸发并释放到气体中,从而使其能够被天文仪器探测到。这种加热机制是发现这些分子的重要条件。

🧬 **关键分子的前体作用:** 此次发现的乙醇腈是氨基酸(如甘氨酸、丙氨酸)和核碱基(如腺嘌呤)的重要前体,而乙二醇可能通过紫外线照射乙醇胺形成。这些分子在地球生命演化中扮演着核心角色,它们的发现表明生命化学的基石可能在宇宙中普遍存在。

🌌 **复杂分子的继承性而非从头合成:** 研究认为,复杂分子的化学演化很可能继承自星际云阶段的化学富集过程,而非在原行星盘阶段从头开始合成。这是因为恒星形成到原行星盘的过渡时间很短,不足以支持复杂分子的从头生成,因此分子在星际云中形成并被继承下来是更合理的解释。

🌠 **生命前体在宇宙中的广泛存在:** 太阳系中的小行星、陨石和彗星已被证实含有构成DNA和RNA的关键分子,而此次在V883猎户座的发现进一步证实了这一点。这表明生命的化学前体可能广泛分布在宇宙各处,而不仅仅局限于地球或太阳系,为地外生命存在的可能性提供了更有力的支持。

🧊 **分子探测的挑战与机遇:** 复杂有机分子最初形成于寒冷的星际云中,附着在冰冻尘埃颗粒表面,通常难以直接探测。只有当这些冰层因加热而蒸发,或通过其他方式(如太空探测器的挖掘)暴露出来,这些分子才有可能被观测到。V883猎户座的特殊环境恰好提供了这样的探测机会。

为探索生命起源提供重要线索

    科技日报讯 (记者张梦然)由德国马克斯·普朗克天文研究所领导的团队,利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列,在V883猎户座的原行星盘中首次检测到乙二醇和乙醇腈等多种复杂有机分子。这些分子被认为是生命基本成分的前体,为探索生命起源的宇宙路径提供了重要线索。研究结果发表在最新一期《天体物理学杂志快报》上。

    V883猎户座正处于恒星形成的活跃阶段,中心恒星仍在通过吸积周围气体不断增长,直到其核心点燃核聚变。在这一过程中,下落的气体升温并引发强烈的辐射爆发,这些高能事件足以加热周围的原行星盘,使原本冻结在尘埃颗粒上的复杂有机分子蒸发并释放到气体中,从而被探测到。

    此次在V883猎户座系统中检测到17种复杂有机分子,包括乙醇腈和乙二醇。乙醇腈是氨基酸中甘氨酸、丙氨酸及核碱基腺嘌呤的前体,而乙二醇则可能通过乙醇胺经紫外线照射形成,后者是近年来在太空中发现的一种分子,这一过程支持了乙二醇可在星际环境中生成的观点。

    复杂分子的化学演化并非从头开始,而可能是继承自星际云阶段的化学富集过程。这是由于从高能原恒星阶段过渡到原行星盘的时间极短,不足以支持复杂分子从头形成,因此分子的继承性成为更可能的解释。

    这些有机分子最初在寒冷的星际云中形成,通常附着在冰冻尘埃颗粒表面。随着恒星形成过程的推进,这些分子被包裹在冰层或岩石与尘埃混合物中,难以直接探测。只有当冰层因加热而蒸发,或通过太空探测器挖掘等方式暴露后,这些分子才可能被观测到。太阳系中的小行星、陨石和彗星已被证实含有构成DNA和RNA的关键分子,如氨基酸、糖和核碱基。

    这项研究不仅揭示了恒星和行星系统中复杂有机分子的分布和演化,也进一步表明生命的化学前体可能广泛存在于宇宙中,而非局限于地球或太阳系。

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