距地球約 1 千光年恆星形成分子雲,發現形成生命的關鍵物質

作者 | 發布日期 2023 年 07 月 16 日 0:00 | 分類 天文 line share follow us in feedly line share
距地球約 1 千光年恆星形成分子雲,發現形成生命的關鍵物質


天文學家發現,鄰近恆星形成區的星際物質遍布高含量色胺酸分子。色胺酸是地球生物體運作時必需 20 種關鍵胺基酸之一。

科學家利用史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope,SST),觀測英仙座分子雲名為IC 348的恆星形成區。分析紅外線波段光譜時,發現色胺酸分子獨有的譜線特徵。顯示合成複雜蛋白質分子的重要原料胺基酸,不但經常從隕石發現,也同樣於年輕恆星四周氣體與塵埃圓盤存在。

此成果激勵科學家,讓他們繼續在此處或其他恆星形成區找尋其他氨基酸分子。

發表成果的科學家之一,加那利天文研究所(Instituto de Astrofísica de Canarias,IAC)學者蘇珊娜‧伊格萊西亞斯‧格羅斯(Susana Iglesias-Groth)表示非常令人振奮,因形成行星區域的氣體或許有廣泛能自行建構並合成蛋白質分子的模組。這種機制很可能在系外行星生物演化過程扮演關鍵角色。

與太陽系約45億歲比起來,IC 348非常年輕,還是含約400顆恆星的疏散星團,約形成於200萬至300萬年前,質量約太陽萬倍。

離地球約1千光年內,IC 348是最接近的恆星形成區。雖然無法用肉眼看見,卻放射出強烈紅外線。伊格萊西亞斯‧格羅斯分析紅外線光譜後,溫度約7℃區域發現屬於色胺酸分子的20條譜線特徵。

▲ 藝術家筆下的IC 348及其色胺酸分子結構圖。(Source:NASA / Spitzer Space Telescope)

之前伊格萊西亞斯‧格羅斯就用史匹哲望遠鏡觀測並分析光譜,IC 348發現能形成生命的基礎物質:富勒烯(C60),又稱為巴克球。

接著今年初觀測IC 348疏散星團時,她發現濃密的分子雲「濃湯」,含氫(H2)、羥基(OH)、水(H2O)、二氧化碳(CO2)、氨(NH3)分子,另外也含能繼續化合成複雜有機分子的氰化氫(HCN)、乙烷(C2H6)、六三炔(C6H2)、苯(C6H6)分子等。

IC 348似乎含豐富多樣的分子。有趣在這些分子是由原始恆星四周氣體或圓盤塵埃產生。行星形成時期,這些分子可能是在行星表面,或密封於塵埃圓盤的小行星,藉行星形成時與小行星相互碰撞等混亂過程,將這些分子帶往其他行星表面。

當這些分子到達行星後,或許有機會介入行星演化的化學物質轉換程序,合成複雜蛋白質,並演化出能表現生命現象的生物體。

伊格萊西亞斯‧格羅斯表示,接下來她將使用詹姆斯韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope,JWST),繼續未完成的工作。JWST可協助她更容易在恆星形成區發現其他種胺基酸,或更複雜的蛋白質分子。研究發表於《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》期刊。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖為英仙座分子雲,來源:NASA / JPL-Caltech)