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科学家证实生命确实可以来自这个世界

时间:2021-09-11 18:25:36 来源:

彗星含有诸如水,氨,甲醇和二氧化碳之类的元素,这些元素可能已经提供了原材料,而这些元素在对地球早期的撞击中将产生大量的能量,以产生氨基酸并起步。

一项新发表的研究表明,我们所知道的生命的基本组成部分可以在太阳系的任何地方组装,这证实了地球上的生命确实可能来自这个世界。

研究发现,科学家们发现了一个“宇宙工厂”,用于生产生命的基础物质氨基酸。

伦敦帝国理工学院,肯特大学和劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的研究小组发现,当冰彗星撞入一个行星时,就可以产生氨基酸。如果岩石陨石撞到表面结冰的行星上,也会产生这些重要的构造块。

研究人员认为,在4.5到38亿年前的一段时间(当时行星被彗星和陨石轰炸)之后,这一过程为地球如何开始生命提供了另一个难题。

这项研究今天发表在《自然地球科学》杂志上。

伦敦帝国理工学院地球科学与工程系论文的合著者Zita Martins博士说:“我们的工作表明,生命的基本构成要素可以在太阳系中的任何地方甚至更远的地方组装。但是,要注意的是,这些基本要素需要适当的条件才能使生活蓬勃发展。令人兴奋的是,我们的研究拓宽了这些重要成分在太阳系中形成的范围,并为我们的星球如何生根而增加了另一个难题。”

肯特大学合著者Mark Price博士补充说:“这个过程证明了一种非常简单的机制,使我们可以从简单分子(例如水和二氧化碳冰)的混合物转变为更复杂的分子(例如氨基酸)。这是迈向人生的第一步。下一步是研究如何从氨基酸变成更复杂的分子,例如蛋白质。”

研究人员说,当陨石撞击到土卫二和木星的卫星上时,分别在土卫六和木星上运行的月亮的土卫二和欧罗巴的表面上有大量的冰,可以为氨基酸的生产提供一个理想的环境。他们的工作进一步强调了未来的太空任务对这些卫星寻找生命迹象的重要性。

研究人员发现,当一颗彗星撞击世界时,它会产生冲击波,该冲击波会产生组成氨基酸的分子。冲击波的冲击也会产生热量,然后将这些分子转化为氨基酸。

该团队通过用大型高速枪发射弹丸来重现彗星的撞击,从而发现了它们。这把枪位于肯特大学,使用压缩气体以每秒7.15公里的速度将弹丸推进到冰混合物的目标中,这些混合物的成分与彗星相似。产生的影响产生了氨基酸,例如甘氨酸,D-和L-丙氨酸。

出版物:Zita Martins等人,“通过撞击彗星和冰冷的行星表面类似物来震惊合成氨基酸”,《自然地球科学》,2013年; doi:10.1038 / ngeo1930

研究报告的PDF副本:通过撞击彗星和冰冷的行星表面类似物进行氨基酸的冲击合成

图像:劳伦斯·利弗莫尔国家实验室

劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的更多信息

包括劳伦斯·利弗莫尔国家实验室研究员在内的一组国际科学家已经证实,生命确实可能来自这个世界。

该团队震惊地压缩了一种冰冷的混合物,类似于在彗星中发现的混合物,然后产生了许多氨基酸-构成生命的基础。这项研究发表在9月15日发表在《自然地球科学》杂志网站上的高级在线出版物中。

这是LLNL科学家尼尔·戈德曼(Nir Goldman)在2010年和2013年首次使用LLNL超级计算机(包括Rzcereal和Aztec)执行的计算机模拟所做的预测的第一个实验证实。

高盛的初步研究发现,冰彗星撞击数十亿年前撞向地球的影响可能产生了多种益生元或生命化合物,包括氨基酸。氨基酸对于生命至关重要,是蛋白质的基础。他的工作预测,彗星中发现的简单分子(例如水,氨,甲醇和二氧化碳)可能提供了原材料,而对地球早期的影响将产生大量能量来推动这种益生元化学反应。

在这项新工作中,伦敦帝国理工学院和肯特大学的合作者进行了一系列实验,这些实验与高盛以前的模拟非常相似,在模拟中,使用轻气枪将弹丸发射到典型的彗星冰混合物中。结果:形成了几种不同类型的氨基酸。

高德曼说:“这些结果证实了我们对益生元材料撞击合成的早期预测,其中撞击本身可以产生生命化合物。”“我们的工作为我们太阳系中蛋白质的组成部分提供了一条现实的附加合成生产途径,从而扩大了可能存在生命的地点的存货。”

众所周知,彗星藏有简单的冰块和氨基酸的有机前体。甘氨酸-最简单的氨基酸-最近被证实存在于Wild-2彗星中。

高盛(Goldman)的原始工作使用分子动力学模拟表明,行星撞击产生的冲击波传递到代表性的彗星混合物中,理论上可以驱动氨基酸的合成。这种合成机制可以在现实的撞击条件下产生各种各样的益生元分子,而与行星的外部特征或预先存在的化学环境无关。

高盛表示:“这些结果为我们对生命构成要素的理解迈出了重要的一步。”

研究小组发现,由太阳撞击产生的具有相同化合物的冰体也可能存在于外部太阳系中。例如,Encleadus(土星的卫星之一)包含轻质有机物和水冰的混合物。研究小组得出结论,很可能彗星以足够高的速度传播的冲击会赋予足够的能量,以促进这些冰中更复杂的有机化合物(包括氨基酸)的冲击合成。

高盛说:“这增加了生命起源并在我们整个太阳系中广泛传播的机会。”


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