研究人員正在實驗室中模擬太陽系邊緣甚至更遙遠空間中冰粒表面有機質的生成和行為模式。這張圖像的右側欄所能展示的是噴氣推進實驗室的實驗設備，而左側欄所展示的則是一副藝術想像圖，展示的是一個年輕的恆星周圍圍繞運行的原始行星塵埃盤
新浪科技訊 香港時間9月25日消息，據物理學家組織網站報導，美國宇航局加州噴氣推進實驗室(JPL)的科學家們正嘗試在冰凍的實驗室環境下創造出一些有機混合物，或者說碳基分子，隨後用激光對其進行轟擊。他們這樣做的目的是加深我們對於地球上生命起源的認識。
在一份近期發表在《天體物理學通報》上的文章里，研究小組提供了對太陽系低溫環境下冰粒表面上發生的有機化學過程，以及發生在恆星際空間更低溫環境下的同類過程。科學家們認為構成生命的基本組成物質，包括水和有機質，最初都是從這些孤立的冰粒開始的。這些水冰和有機質一開始可能附著於彗星和小行星表面，隨後墜落地球，從而將“前生物”物質帶到地球，這些物質最終將演化成為生命。從冰凍有機質到黏菌之間的轉變所需複雜的過程，目前的認識尚不清晰，但是此次這一發現將有助於闡釋這一過程是如何進行的。實驗室中進行的試驗已經顯示有機質可以在保持冰凍的情況下開啟向“前生物”階段轉變的過程。
噴氣推進實驗室的莫西‧古德帕提(Murthy Gudipati)是這項最新研究的論文第一作者，他說：“生命演化所需的最早期步驟可能開始於宇宙中最寒冷的區域。我們對於目睹在我們實驗室中如此低溫的環境下，在冰粒表面發生的有機化學過程感到驚訝。”在這一實驗中被研究的有機質被稱為“多環芳香烴”(PAHs)。這種富含碳的分子在地球上通常是燃燒過程的產物，比如在燒烤箱里，在蠟燭煤灰中，甚至是在汽車的尾氣中都可以找到它們的蹤跡。科學家們還在彗星，小行星和更多更遙遠的天體上發現了這種物質的蹤跡。
美國宇航局的斯皮策空間望遠鏡在圍繞恆星存在的行星盤中，在恆星際空間以及遙遠的星系內部都探測到了多環芳香烴物質的信號。莫西和他的同事，同樣來自噴氣推進實驗室的楊瑞(Rui Yang，音譯)是實驗室中模擬宇宙中的極低溫環境並觀察多環芳香烴物質分子的反應，在這一實驗中，他們所設定的溫度值低至5K，即-268攝氏度。
首先，他們使用紫外輻射轟擊這些粒子，模擬宇宙中來自恆星的紫外光輻射。隨後，為了確定此間產生化學反應所生成的產物類型，他們使用了一種名為“基質輔助激光解吸電離”(MALDI)的激光系統，這種系統可以使用紅外和紫外激光照射冰粒。
檢驗的結果顯示這些多環芳香烴物質已經發生了變化：它們的結構中吸收進了氫原子，並失去了它們原先環狀的原子鍵，從而形成了一種更加複雜的有機質。根據古德帕提的說法，這一變化正是一種有機質最終轉變為氨基酸或核酸的過程中所需要經歷的，前者是蛋白質的基本片段，後者則含有DNA物質。他說：“多環芳香烴是具有很高耐性，很牢固的分子結構，因此當我們發現它們在如此低溫環境中發生這樣的化學變化讓我們非常驚訝。”這項研究的另外一個意外收穫便是，它或許可以解釋為何迄今都沒有能在宇宙中的冰粒表面發現多環芳香烴物質。
儘管這種結構牢固的有機質在宇宙中的氣體和高溫塵埃中是普遍存在的，科學家們一直很疑惑為何在冰物質中探測不到這種物質的蹤跡。而現在的這項研究則証明了，多環芳香烴物質一旦附著於冰粒表面，將會最終轉化為其它類型的複雜有機質，這就解釋了它們在這一部分的缺失。然而，儘管這項研究告訴我們一個可能性，那就是生命最初的歷程可能從宇宙中最寒冷區域便已經開始了，但是新的問題也接踵而至：這種過程在太陽系之外的其它地方也同樣發生嗎？研究人員們暫時還無法給出答案，但是類似這樣的研究正不斷推動著我們對於地外生命現象搜尋的努力。(晨風)
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