伽马射线和陨石:可能引发地球上生命的看似不可能的组合

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即使詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的遥远银河的详细图像显示了更大的宇宙,科学家们对地球上的生命是如何开始的也有不同的意见。假设陨石将作为氨基酸的生命构成要素送到了我们的星球上。现在,研究人员在《ACS中央科学》杂志上报道,氨基酸可能是由这些早期陨石中宇宙岩石内部产生的伽马射线驱动的反应形成的。

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自从地球是一颗新形成的无菌星球以来,陨石高速穿过大气层飞向地球表面。如果最初的宇宙碎片中含有碳质软玉,其成员含有氨基酸等大量的水和小分子的陨石,可能有助于地球上生命的进化。但是,陨石中氨基酸的起源很难确定。

在以前的实验室实验中,Yoko Kebukawa及其同事表示,氨和甲醛等简单分子间的反应可以合成氨基酸和其他高分子,但需要液体的水和热。放射性元素如铝-26(26Al)存在于早期的碳质软骨岩中,被称为在坍塌时释放伽马射线的高能辐射。由于该工艺可能提供制造生物高分子所需的热量,凯布卡娃和新团队希望观察辐射是否有可能促进早期陨石中氨基酸的形成。

研究人员将甲醛和氨溶解在水中,将溶液密封在玻璃管中,然后用钴60崩溃引起的高能伽马射线照射这些玻璃管。他们随着总伽马剂量的增加α-氨基酸(丙氨酸、甘氨酸、α-氨基丁酸和谷氨酸)β-氨基酸(例如β-丙氨酸和β-照射溶液中的氨基丁酸)的产量上升。

基于这些结果和陨石中26Al衰变的预期伽马射线量,研究人员发现在1969年降落在澳大利亚的莫奇森陨石中发现的丙氨酸和β-丙氨酸的数量需要1000到100000年。研究人员说,这项研究提供了伽马射线催化反应能够产生氨基酸的证据,可能有助于地球上生命的起源。

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