研究人員復制了星際云和小行星的條件，以更深入地了解碳質軟石如何獲得氨基酸。西南研究所的研究科學家Danna Qasim博士領導的一項最新研究表明，星際云內的條件可能對太陽系中生命的關鍵構件的存在產生了實質性影響。
碳質軟石是一種石質隕石，富含有機化合物，包括氨基酸。這些氨基酸是蛋白質的組成部分，科學家對它們非常感興趣，因為它們可能提供有關地球上生命起源和其他星球上生命潛力的線索。了解碳質軟石如何獲得這些氨基酸是揭開我們太陽系和生命起源之謎的關鍵一步。
"碳質軟石是宇宙中最古老的一些物體，是被認為對生命的起源有貢獻的隕石。它們含有幾種不同的分子和有機物質，包括胺和氨基酸，它們是生命的關鍵組成部分，對創(chuàng)造地球上的生命至關重要。這些物質是創(chuàng)造蛋白質和肌肉組織所必需的，"Qasim說。
大多數隕石是很久以前在位于火星和木星之間的小行星帶中破碎的小行星碎片。這些碎片在與地球相撞之前，會長期圍繞太陽運行，時間跨度可能長達數百萬年。
Qasim和其他人正在試圖回答的一個問題是，氨基酸首先是如何進入碳質軟骨巖的。由于大多數隕石來自小行星，科學家們試圖通過在實驗室環(huán)境中模擬小行星的條件來重現氨基酸，這一過程被稱為"水相改變"。
為了確定氨基酸在多大程度上是在小行星條件下形成的，以及在多大程度上是從星際分子云中繼承的，Qasim和她的團隊模擬了在星際分子云中會發(fā)生的胺和氨基酸的形成，形成了一個有機殘留物（如上圖）。然后，她在與小行星相關的條件下處理這種殘余物，也稱為水相改變。
"這種方法還沒有100%的成功，"Qasim說。"然而，小行星的構成起源于母體的星際分子云，其中富含有機物。雖然在星際云中沒有氨基酸的直接證據，但卻有胺類的證據。分子云可能提供了小行星中的氨基酸，小行星將它們傳遞給了隕石"。
為了確定氨基酸在多大程度上是在小行星條件下形成的，以及在多大程度上是從星際分子云中繼承的，Qasim模擬了胺和氨基酸的形成，因為它將在星際分子云中發(fā)生。
"我創(chuàng)造了云中非常常見的冰，并對其進行輻照，以模擬宇宙射線的影響，"Qasim解釋說，他在2020年至2022年期間在馬里蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達德太空飛行中心工作時進行了這項實驗。"這導致分子破裂并重新組合成更大的分子，最終形成了有機殘留物。"
然后，Qasim通過水力改變重現小行星的條件，再次處理該殘留物，并研究該物質，尋找胺類和氨基酸。
"無論我們做什么樣的小行星處理，來自星際冰實驗的胺和氨基酸的多樣性都保持不變，這告訴我們，星際云的條件對小行星的加工是相當有彈性的。這些條件可能影響了我們在隕石中發(fā)現的氨基酸的分布。"
然而，氨基酸的單個豐度增加了一倍，這表明小行星加工影響了氨基酸的存在量。從本質上講，必須同時考慮星際云的條件和小行星的加工，以最好地解釋分布。
Qasim期待著對來自OSIRIS-REx等任務的小行星樣本進行研究，該任務目前正在返回地球的途中，將小行星Bennu的樣本于9月運抵這里，還有最近從小行星Ryugu返回的Hayabusa2，以更好地了解星際云在分布生命構件中所發(fā)揮的作用。
Qasim說："當科學家研究這些樣本時，他們通常試圖了解小行星的過程正在影響什么，但很明顯，我們現在需要解決星際云如何也在影響生命構成要素的分布。"
