中国国家天文
26-03-17 18:30 微博认证:《中国国家天文》杂志官方微博

#瓶中宇宙#
最近,一名博士生Linda Losurdo在她的实验室里成功地将宇宙的一小部分“装”进了一个瓶子里,从零开始制造出了宇宙尘埃。这项成果为地球形成前生命化学基石如何诞生提供了新线索。
通过对气体施加强大的电能,Linda Losurdo成功生成富含碳元素的“宇宙尘埃”——其成分与漂浮于恒星之间、嵌入彗星、小行星及陨石中的物质极为相似。这些尘埃是含有碳、氢、氧、氮的复杂混合物——统称为CHON分子——它们是构成生命必需有机物质的核心元素。
“我们无需再等待小行星或彗星撞击地球来探究其历史,”Linda表示,“在实验室里,我们就可以构建出模拟环境,通过红外指纹技术逆向解析其结构。这能让我们深入了解‘碳质宇宙尘埃’如何在巨大古老恒星喷射出的等离子体中形成,又或是如何在恒星诞生的星云中形成,并将这些对生命至关重要的迷人分子散播开来。就好像我们在实验室里用瓶子重现了宇宙的一部分一样。”
众所周知,宇宙尘埃形成于极端天体物理环境中,分子在此持续遭受离子与电子的轰击。科学家能够在太空中识别出这种尘埃,因为它们会发出一种独特的红外信号——一种能揭示其化学结构的分子特征信号。
Linda实验中产生的尘埃具有相同的明显红外特征,这证实实验室过程与太空环境高度吻合。
生命如何起源始终是科学界未解之谜。研究者至今仍在争论:最早的有机分子究竟是在年轻的地球上形成的,是后来随彗星陨石抵达的,还是在太阳系形成初期就被输送而来——亦或是三者共同作用的结果。
约35亿至45.6亿年前,地球遭受来自小行星和彗星的陨石、微陨石及行星际尘埃颗粒的持续轰击。科学家们认为这些天体向地表输送了大量有机物质,但其起源之谜至今仍未解开。
通过在地球上重现宇宙中的化学反应,这项研究揭示了可能促成地球生命诞生的远古演化步骤。相关研究已发表在The Astrophysical Journal上。
图源:http://t.cn/AXfAr0k8
来源:http://t.cn/AXfAr0kQ