?研究外星生物学的意义



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【?研究外星生物学的意义】

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我们对星际分子的形成和星际气体云的演化行为的了解非常不足 , 因此现在就这些发现对前生物有机化学和外生物学 。 星际云和类地行星的条件非常不同 , 无法直接比较它们 。 撇开截然不同的温度和辐射通量条件不谈 , 它仍然需要对至少20个数量级的浓度进行外推 。 另一方面 , 如果类似的分子云和尘埃云凝结形成原始太阳星云 , 球粒陨石和行星就是从其中形成的 , 那么有机分子的生存将取决于凝结和随后的吸积条件 。

显然 , 如果涉及高温 , 分子就会被破坏 , 但如果星际云和原始太阳系行星物质之间的转变发生在相对较低的温度下 , 一些分子可能会幸存下来 , 如果我们具体考虑这种物质的吸积形成具有地球位置和大小的行星 , 则可能已经产生了足够高的温度 , 不得不在次生大气、水圈和地球表面再次重复 。 然而 , 毫无疑问 , 在星际空间中发现大量有机分子 , 除了证明有机宇宙化学的普遍性之外 , 还为有机合成提供了一个非常有趣和具有挑战性但又真实的模型 , 可以作为参考和类比 。 此外 , 它指出了哪些分子有可能在物理条件限制较少的其他宇宙和行星体上合成 , 并为过去十八年来开展的益生元合成实验工作提供了必要的科学依据和现实主义 , 在星际空间中发现的前五个多原子分子和其他一些是可能是氨基酸、嘌呤、嘧啶、单糖和其他生化化合物的非生物形成的最重要的前体 , 正如不久前通过实验室实验所证明的那样 。

随着在星际介质中尚未检测到的磷酸盐的添加 , 用于化学合成核酸、蛋白质、糖类和脂质的前体清单基本上是完整的 , 氢和上述五种分子中的前两种表明了环境的还原性、水性和碱性 , 这些环境的还原性、水性和碱性环境在这些星际分子的凝聚产生的宇宙体中占主导地位 。

正如前面所指出的 , 关于星际颗粒的性质 , 几乎没有什么可以确定的 。 它们的组成可以是无机的或有机的 , 它们很可能由有机和无机成分组成 。 事实上 , 据说陨石硅酸盐、碳化硅和石墨颗粒的混合物可以解释所有观测到的星际颗粒特性 。 星际颗粒可以作为有机分子合成的催化位点 , 并且可以通过屏蔽y射线和紫外线辐射来保护合成的化合物 。 也有可能在低温下它们充当冷凝剂或气体分子的陷阱 , 通过紫外光的作用 , 这些气体分子可以冷凝成结构中原子有序度相当低的聚合物 。

存在于碳质球粒陨石基质中或围绕I型球粒陨石的一些无机颗粒的任何有机聚合物是否可以通过类似的低温工艺合成仍有待观察 。 电子自旋共振数据表明 , 这种聚合物是在低于300℃的温度下合成的 。 从进化的角度来看 , 也许星际颗粒最重要的作用是它们提供了稀薄的气体云和经历引力坍缩的更密集的星云气尘云之间的过渡 。 后者的条件很难在实验室中复制 , 但在高密度云中这些颗粒表面发生的反应原则上与固体表面单分子层中发生的实验反应不会有很大不同 。

从这个意义上说 , 它们可能对有机化合物的形成做出了重大贡献 , 同时提供了太阳星云物质聚集和吸积所需的凝聚核 , 然而 , 星际分子和星际颗粒现在都不能在任何可测量的程度上直接促成行星和月球表面碳化合物的形成 。

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