一個國際科學(xué)家團隊已經(jīng)證明，最簡單的氨基酸和重要的生命組成部分甘氨酸可以在控制太空化學(xué)的惡劣條件下形成。研究結(jié)果發(fā)表在《自然天文學(xué)》上，表明甘氨酸和其他氨基酸很可能在密集的星際云中形成，然后才轉(zhuǎn)化為新的恒星和行星。

彗星是太陽系中最原始的物質(zhì)，反映了太陽和行星即將形成時的分子組成。在67P / Churyumov-Gerasimenko彗星昏迷中以及從星塵任務(wù)返回地球的樣品中檢測到甘氨酸的現(xiàn)象表明，氨基酸(例如甘氨酸)早于恒星形成。但是直到最近，人們?nèi)哉J為甘氨酸的形成需要能量，這對可形成甘氨酸的環(huán)境設(shè)定了明確的限制。

在這項新的研究中，國際天體物理學(xué)家和天化學(xué)模型師團隊主要在荷蘭萊頓天文臺的天體物理學(xué)實驗室工作，他們表明，在沒有能量的情況下，甘氨酸可能在冰冷的塵埃顆粒表面形成，通過“黑暗化學(xué)”。這一發(fā)現(xiàn)與先前的研究相矛盾，前者認為產(chǎn)生該分子需要紫外線輻射。

倫敦女王瑪麗大學(xué)的塞爾吉奧·伊波波羅博士(Sergio Ioppolo)說：“暗化學(xué)是指不需要高能輻射的化學(xué)。在實驗室中，我們能夠模擬暗星際云中冷塵埃的情況。顆粒被薄薄的冰層覆蓋，隨后通過撞擊原子進行處理，從而導(dǎo)致前體物質(zhì)碎裂，反應(yīng)性中間體重新結(jié)合。”

科學(xué)家首先表明，可以形成甲胺，這是在彗星67P昏迷中發(fā)現(xiàn)的甘氨酸的前體物質(zhì)。然后，使用獨特的超高真空設(shè)置，配備一系列原子束線和精確的診斷工具，他們能夠確認也可以形成甘氨酸，并且在此過程中必須存在水冰。

使用天化學(xué)模型進行的進一步研究證實了實驗結(jié)果，并使研究人員能夠?qū)H一天的典型實驗室時間尺度上獲得的數(shù)據(jù)外推到星際條件，從而彌合了數(shù)百萬年的歷史。“從中我們發(fā)現(xiàn)，隨著時間的推移，太空中會形成少量但大量的甘氨酸，”奈梅亨拉德布德大學(xué)的赫瑪·庫彭教授說，他負責論文中的一些建模研究。

萊頓天文臺天體物理實驗室主任哈羅德·林納茨說：“這項工作的重要結(jié)論是，被認為是生命的構(gòu)成要素的分子已經(jīng)在恒星和行星形成開始之前的某個階段就形成了。” “在恒星形成區(qū)域的進化中甘氨酸的這種早期形成意味著該氨基酸可以在太空中更普遍地形成，并在包含在彗星和小行星中的冰塊中得以保留，而彗星和小行星才是最終構(gòu)成行星的物質(zhì)被制造。”

Ioppolo博士總結(jié)道：“甘氨酸一旦形成，也可以成為其他復(fù)雜有機分子的前體。” “按照相同的機理，原則上可以在甘氨酸主鏈上添加其他官能團，從而在太空中的黑云中形成其他氨基酸，例如丙氨酸和絲氨酸。最后，這種豐富的有機分子庫存是像彗星一樣被包含在天體中，并像我們地球和許多其他行星一樣，被傳送到年輕的行星。”