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氰化物标志着复杂的化学

在年轻恒星周围的盘里发现了生物分子的前体。

克里斯托弗·克罗克特

根据毒理学的报告,苹果的种子里有氰化物。然而,现在在环绕着一颗年轻恒星的行星“温床”里也发现了氰化物。在行星形成盘里发现了化合物,说明在我们太阳附近的小行星和彗星里发生的有机化合物的酿造,在其他恒星系统里应该也是很常见的。

氰化氢、乙腈和丙炔腈混合而成的蒸气围绕在位于御夫座、距离我们460光年远的恒星MWC480的周围。哈佛史密松天体物理中心的天体物理学家卡琳·奥伯格和她的同事在2015年4月9日出版的《自然》杂志上发表了他们的研究成果:这些分子,可能是生命所需物质的前身,它们的丰度与我们在邻近的彗星中发现的类似。

“存在的问题之一就是我们的太阳系有多独特。”奥伯格说。现在我们知道,在其他恒星的周围,行星也是很常见的,下一步就是“弄清楚我们太阳系的化学成分有多独特”。

图片权利和来源(IMAGE CREDIT):JPL-Caltech/NASA

氰化物,更复杂的有机分子的前体细胞,在盘旋在年轻恒星周围的行星形成盘(如图所示)中可能是普遍存在的。

奥伯格和她的同事使用位于智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波天线阵探测这些氰化物分子辐射出的无线电波。奥伯格的团队绘制出MWC480周围约30~100倍日地距离的区域内的氰化物的丰度。他们认为这个区域可能是彗星的形成地。

“人们常说,行星盘继承了星际介质的化学组成,然后……这便是故事的结局。”图森国家光学天文台的天体物理学家琼·娜基塔说,“这些数据表明,这个故事比人们通常认为的更复杂更有趣。”

到目前为止,研究人员已经能够在年轻的行星盘上看到相对较小的分子。乙腈等物质的存在说明行星盘正在培育形成更复杂的有机分子所需的基本分子。这意味着,在彗星、小行星和行星形成时,这些成分可能存在。

当考虑到有利于生命生存的环境时,氰化物可能不是首先被想到的化学物。但是奥伯格指出,生命起源所需的分子不一定是维持生命的最佳分子。在实验室中完成的实验表明,产生乙腈的条件同样也会导致单糖的生成。而且氰化物是形成氨基酸(蛋白质的基础材料)的一种化学前体。在陨石中我们同样也发现了氨基酸。

陨石的数据显示,小行星和行星在成形时,太阳的周围漂浮着氨基酸。但是这些数据只给出太阳系早期复杂有机物的粗略的含量。“这些有机物的丰度如何?它们是在哪里合成的?”娜基塔问道。奥伯格的观测有助于将我们太阳系的演化连贯起来。

奥伯格计划对其他年轻的恒星进行研究,进一步确定复杂的氰化物是否普遍存在。 4fz2i/D1x87XTGFmAbGvhieIIqeZ0QhaQi+dRFpHlYYakEnQkihzpMglJAydBqjy

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