研究表明，在太空中自发形成的生命形式的复杂组成部分
甘氨酸在星际介质表面上的图形表示，被宇宙射线轰击以产生肽，肽是蛋白质的组成部分。图片来源：Alfred Thomas Hopkinson。这些恒星是根据宇宙悬崖的NIRCam图像改编的。图片来源：NASA / ESA / CSA / STScI。
奥胡斯大学的研究人员挑战了长期以来的假设，证明了我们所知道的生命所必需的蛋白质构建块可以在太空中很容易地形成。这一发现发表在《自然天文学》上，大大提高了发现外星生命的统计概率。
在奥胡斯大学的一个现代化实验室和匈牙利的一个国际欧洲设施（HUN-REN Atomki），研究人员Sergio Ioppolo 和 Alfred Thomas Hopkinson进行了开创性的实验。在一个小房间里，这两位科学家模拟了数千光年外巨大尘埃云中的环境。这并非易事。
这些地区的温度是零下260° C。几乎没有压力，这意味着研究人员必须不断泵出气体颗粒以保持超高真空。他们正在模拟这些条件，以观察剩余粒子对辐射的反应，就像在真实的星际环境中一样。
在背景中，副教授Sergio Ioppolo（左）和博士后Alfred Thomas Hopkinson（右）讨论实验计划。在前景中，两个超高真空室用于研究星际介质条件下的反应。团片来源：Dr. Signe Kyrkjebø, Aarhus University。
Ioppolo说：“我们从早期的实验中已经知道，甘氨酸等简单的氨基酸是在星际空间中形成的。但我们有兴趣发现，在尘埃颗粒参与恒星和行星的形成之前，肽等更复杂的分子是否会在尘埃颗粒表面自然形成。”。
肽是以短链结合在一起的氨基酸。当肽相互结合时，它们会形成蛋白质，这对我们所知的生命至关重要。因此，寻找蛋白质的前体对于寻找生命的起源至关重要，Ioppolo解释道。
这两名研究人员将甘氨酸放入实验室，用HUN-REN Atomki离子加速器产生的宇宙射线类似物对其进行照射，并分析了结果。
Hopkinson说：“我们看到甘氨酸分子开始相互反应形成肽和水。这表明在星际空间也发生了同样的过程。”。“这是朝着在尘埃颗粒上产生蛋白质迈出的一步，尘埃颗粒是后来形成岩石行星的相同材料。”
恒星诞生的地方
奥胡斯大学的Ioppolo, Hopkinson和他们的同事研究并模拟了恒星之间的巨大尘埃云，因为这些是新太阳系的诞生地。
Ioppolo解释说：“我们过去认为，在这些云中只能产生非常简单的分子。这个理解是，更复杂的分子形成的时间要晚得多，一旦气体开始聚集成一个最终成为恒星的圆盘。”。“但我们已经证明，情况显然并非如此。”
这一发现意义重大，因为它表明这些基本分子在宇宙中比以前认为的要丰富得多。
Ioppolo解释说：“最终，这些气体云会坍缩成恒星和行星。这些微小的构建块一点一点地落在新形成的太阳系内的岩石行星上。如果这些行星恰好位于宜居带，那么就有可能出现生命。”。
“也就是说，我们仍然不知道生命是如何开始的。但像我们这样的研究表明，生命所需的许多复杂分子都是在太空中自然产生的。”
匈牙利的Atomki的冰室天体物理学-天体化学（ICA）超高真空室。这是一个用高能质子处理甘氨酸的腔室。图片来源：Béla Sulik / HUN-REN Institute for Nuclear Research (Atomki)。
普遍反应
这似乎是一个小发现，肽是由太空中最简单的氨基酸自然形成的。然而，氨基酸结合的化学过程是普遍存在的。Hopkinson解释说，这表明同样的反应也可能发生在其他更复杂的氨基酸上。
Hopkinson说：“所有类型的氨基酸都通过相同的反应结合成肽。因此，其他肽也很可能在星际空间自然形成。”。“我们还没有对此进行调查，但我们将来可能会这样做。”
氨基酸和肽并不是生命所必需的唯一组成部分；膜、核碱基和核苷酸也是必需的。这些物质是否也在太空中自然形成尚不清楚，但 Ioppolo, Hopkinson和他们在星际催化中心的同事们正在努力寻找答案。
“这些分子是生命的关键组成部分，”合著者、InterCat中心负责人Liv Hornekær教授解释道。“它们可能会积极参与早期的益生元化学，催化进一步的反应，从而产生生命。”
“还有很多东西有待发现，但我们的研究团队正在努力回答尽可能多的这些基本问题，”Ioppolo说。“我们已经发现，生命的许多组成部分都是在那里形成的，未来我们可能会发现更多。”
BY：phys
FY：Astronomical volunteer team
