貝努小行星樣本曾發現生命構成所需胺基酸,但它們如何在太空形成仍是個謎。賓州州立大學團隊新研究正重塑傳統認知,顯示胺基酸可能源於太陽系早期一個寒冷且高輻射的嚴苛環境。
胺基酸(Amino Acids)是構成蛋白質基本單元,也是生命起源關鍵物質,科學家已透過樣本分析從太空隕石、彗星發現多種胺基酸,證實生命種子廣泛存於宇宙,甚至在地球形成前就已啟動製造步驟。
但這些分子如何在太空形成原因仍不明朗,科學界普遍認為含水冰與簡單有機物的小行星、彗星內部是「太空化學實驗室」,在放射性衰變或撞擊產生的熱量作用下(水熱反應)可合成胺基酸;另一個合成地點為星際雲冰層,當星際冰受到紫外線或宇宙射線照射打斷分子鍵,會產生自由基並重新組合成更複雜分子,包括胺基酸前體,隨著環境稍微變暖(如恆星形成),這些前體會進一步結合成胺基酸。
多年來,科學家們認為甘胺酸(分子量最小的非必需胺基酸)主要透過施特雷克爾合成(Strecker synthesis)過程形成,即氨存在前提下,醛與氰化物在液態水中反應合成胺基酸。
然而,研究人員使用專門檢測同位素或原子質量細微差異的儀器,仔細分析約一茶匙貝努小行星樣品化學成分,卻得出不同結論:同位素特徵表明,貝努小行星的甘氨酸可能在沒有液態水的情況下形成,相反地,似乎發育自嚴苛環境,寒冷、高輻射且不含液態水。
生命太空起源新謎團
過去其他科學家也研究過富碳默奇森隕石,但分析結果與貝努小行星形成鮮明對比,默奇森隕石的胺基酸似乎在含液態水且相對高溫環境形成。研究人員認為,這可能表明貝努小行星與默奇森隕石母體起源於太陽系不同區域。
化學性質相同的分子卻攜帶不同同位素特徵原因未知,解開此難題或能更清楚揭示太陽系生命成分如何誕生,或創造生命基石的條件本身即具備多樣性。
新論文發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)。
(首圖來源:AI 生成)






