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核碱基对所有已知生物都具有重要意义 ， 可能是生命的重要组成部分 ， 并且可能是当前或过去生命的重要生物印记 。 鉴于它们对天体生物学领域的潜在意义 ， 重要的是要了解这些分子在受到电离辐射时的存活率 。 在这项工作中 ， 研究人员提供了在13至150K温度下纯胸腺嘧啶和水+胸腺嘧啶冰混合物的辐射分解动力学数据 。 使用原位红外光谱测量速率常数 ， 并计算了胸腺嘧啶的辐射分解半衰期适用于不同的行星和星际环境 。 研究人员的结果表明 ， 胸腺嘧啶的存活率随着胸腺嘧啶在水中的稀释度增加而降低 。 此外 ， 研究人员发现胸腺嘧啶的存活率随着冰温的增加而增加 ， 这种降低可能与冰基质的结构有关 。
所有已知的生命都依赖于以RNA或DNA形式编码在遗传物质中的信息来进行繁殖和基本的细胞功能 。 尽管生命形式的巨大差异和支持它的极端条件范围 ， 这些遗传物质由五个简单的核碱基组成 。 RNA包含核碱基腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶 ， 而DNA包括核碱基腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶 ， 但将尿嘧啶替换为胸腺嘧啶 。 据推测 ， 生命的分子组成部分 ， 包括核碱基 ， 可能起源于致密的星际介质或早期的太阳星云 。 后来 ， 这些化合物可能通过行星际尘埃粒子、彗星或陨石传送到早期地球 。 事实上 ， 实验室实验已经证明 ， 在与密集星际介质中的冰粒上相似的条件下 ， 核碱基作为冰辐射化学的产物以非生物方式形成 。
此外 ， 已在陨石中鉴定出许多N-杂环 ， 包括生物和非生物核碱基 。 核碱基也可以作为一种潜在的生物印记 ， 并且可以在适当的条件下作为古代生物的分子化石 。 这在诸如火星或木卫二表面等行星环境中可能尤其重要 。 研究人员试图量化核碱基在与冰冷的行星和星际环境相关的条件下的稳定性 ， 因为它们作为生命的前体和残余物具有潜在的重要性 。 科研人员研究了游离核碱基在液态水中的化学稳定性；并且 ， 在没有任何外部影响的情况下 ， 除胞嘧啶外 ， 其他所有物质在0C时的半衰期为106至108年 。
尽管没有公布的数据 ， 但由于温度较低且不存在液态 ， 因此在15至150开尔文的温度下 ， 水冰中核碱基的稳定性可能会显着提高 。 固态低温分子的预期稳定性增加是单个高能碰撞减少和任何潜在活性物质的流动性降低的结果 。 在星际条件下和许多行星表面上 ， 放射分解稳定性可能在决定核碱基的存活方面发挥重要作用 。 研究人员实验室以前的研究已经量化了氨基酸在15到140开尔文温度下对电离辐射的稳定性 。 氨基酸被嵌入冰中并受到0.8电子伏特质子的照射 。 样品的红外光谱在其辐照过程的各个阶段收集 ， 并使用作为辐射剂量函数的带面积变化来量化反应动力学 。 科研人员研究了使用低能Ar+离子对DNA的四个碱基进行室温辐射破坏 。
【?核碱基可能是生命的重要组成部分】暴露于g射线对室温氮杂环的辐射分解 ， 包括典型的核碱基 ， 发现腺嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶具有显着的弹性 ， 在最大剂量下基本上完全样品回收率在误差范围内 。 研究人员研究了尿嘧啶和腺嘌呤等化合物的X射线光解 。 研究人员提出了在与行星和星际环境相关的温度下核碱基胸腺嘧啶的辐射破坏结果 。 这些实验涉及在一系列相对丰度和温度下对胸腺嘧啶或水和胸腺嘧啶的混合物的微米厚膜进行辐照 ， 在各种辐照剂量后收集红外光谱以监测变化并量化辐解的动力学 ， 研究人员还使用这些数据来确定胸腺嘧啶在许多外星环境中的半衰期 。
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