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【美国宇航局科学家通过模拟宇宙演化研究生命起源】
氨基酸构成了数百万种蛋白质 ， 它是人类以及所有碳基生命的基础 。 由于氨基酸与生物的关系 ， 科学家们非常渴望了解这些分子的起源 。 毕竟 ， 氨基酸在大约40亿年前被小行星或彗星运送到这里后 ， 帮助地球上孕育了生命 。 但如果是这样问题就又来啦 ， 氨基酸是在小行星或彗星内部产生的吗？或者 ， 生命的原始成分是来自形成我们太阳系和无数其他星球的冰、气体和尘埃的星际分子云吗？如果氨基酸在我们的太阳系中形成 ， 那么这里的生命可能是独一无二的 。 但如果它们来自星际云 ， 这些生命的前兆也可能传播到其他太阳系 ， 换句话说 ， 如果宇宙中真的有文明的话 ， 碳基生命也将占据主流 。
美国国家航空航天局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心（的科学家们试图通过在实验室模拟一个微小的宇宙演化来探索氨基酸和胺（化学表亲）是如何形成的 ， 水和热来复制它们在小行星内部所经历的条件 。 “重要的是 ， 生命的组成部分不仅与小行星中的过程有着密切的联系 ， 而且与母星际云的过程也有着密切联系 。 ”科学家们解释说 。
在日常观测过程中 ， 科学家们经常在星际云中探测到到分子（如水、甲醇、二氧化碳和氨）制成了冰 。 然后 ， 他们使用戈达德的范德格拉夫粒子加速器 ， 用高能质子轰击冰 ， 以模拟冰在分子云中所经历的宇宙辐射 。 辐射过程分解了简单的分子 。 这些分子重组成更复杂的胺和氨基酸 ， 如乙胺和甘氨酸 ， 氨基酸残留在粘稠的残留物中 。 “我们预计这些来自星际云的残留物会转移到原行星盘上 ， 形成太阳系 ， 包括小行星 。 ”
接下来是小行星模拟 。 通过将残留物浸入水管中并加热到不同的温度和不同的持续时间 ， 科学家们复制了数十亿年前一些小行星内部的情况 ， 称为“水蚀变” 。 之后 ， 他们分析了这些温暖、潮湿的条件对分子的影响 。 科学家们发现 ， 无论小行星状况如何 ， 实验室星际冰中产生的胺和氨基酸的种类及其比例都保持不变 。 这意味着胺和氨基酸在从星际云迁移到小行星时可以保持完整 。 但每个分子对类似小行星的条件的反应不同 ， 这取决于科学家们施加的热量和持续的时间 。 例如 ， 经过7天的小行星模拟后 ， 甘氨酸水平翻了一番 ， 而乙胺水平几乎没有变化 。
许多其他科学家创造了星际冰 ， 并将其与辐射相结合 。 和戈达德团队一样 ， 他们也发现这个过程会产生胺和氨基酸 。 但实验室中产生的一组化合物与陨石中检测到的一组不匹配 。 陨石是小行星和彗星的碎片 ， 科学家可以在地球表面找到它们 ， 并在实验室中进行探测 。 科学家们想调查这一差异 ， 所以他们设计了一个实验——第一个在冰实验中加入小行星模拟的双重实验 。
当然 ， 在实验室制造的星际冰与真实的情况有些许差异 ， “实验室实验仅仅关注于冰辐射 ， 并不能完全捕捉到这些化合物所经历的化学反应 。 因此 ， 这项工作的部分目标是看看我们能否缩小差距 。 ”科学家们解释说 。 研究团队目前还不能弥补这一差距 。 他们发现 ， 即使在模拟了小行星的环境之后 ， 它们产生的胺和氨基酸仍然与陨石中的胺和胺不匹配 。 这种情况的发生可能有多种原因 。 其中之一与可能的污染有关 。 由于陨石穿过地球大气层 ， 在被挖出之前会在表面停留一段时间 ， 所以它们的化学成分可能会发生变化 ， 并不能完美地反映出它们来自的小行星 ， 但科学家们将能够通过小行星本努的原始样本来解决这个问题 。
目前 ， 美国宇航局的OSIRISREx航天器正在将本努的样本运送到地球 ， 并于2023年9月24日运送到地表 。 在美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜返回有关构成星际分子云的冰类型的详细信息后 ， 科学家们还将改进他们的冰实验 。
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