甘氨酸伦敦玛丽女王大学和莱顿天文台的研究人员领导的一项新研究表明，在稠密的星际云转化为新的恒星和行星之前，其他氨基酸就已经形成了。
一个艺术家在实验室里对甘氨酸和黑暗星际云的印象。图片来源:Harold Linnartz。
解开太空中复杂有机分子的形成和分布是我们理解地球上生命出现的初始条件的关键。
甘氨酸是最简单的氨基酸，其胺前体甲胺等有机化合物最近被发现检测到在慧星的彗发中，比如美国宇航局的星尘任务的Wild 2和欧洲航天局的罗塞塔任务的67P/Churyumov-Gerasimenko。
有强有力的证据表明，彗星是太阳系中最原始的行星体，存在于其冰中的有机分子有星际起源。
在恒星和行星形成的过程中，如此复杂的分子是如何以及何时形成的，目前仍存在争议。
在一项新的研究中，伦敦大学玛丽皇后学院的塞尔吉奥·伊奥波罗博士和他的同事们表明，在没有能量的情况下，甘氨酸有可能通过“暗化学”在冰尘颗粒的表面形成。
“暗化学是指不需要高能辐射的化学，”Ioppolo博士说。
“在实验室里，我们能够模拟黑暗星际云中的条件，在那里，冷尘埃粒子被薄层冰覆盖，随后通过影响原子进行处理，导致前体物种碎片化，反应中间体重新结合。”
伊奥波罗博士和他的合著者首先证明了甘氨酸的前体甲胺可以形成。
然后，使用一种独特的超高真空装置，配备了一系列原子束线和精确的诊断工具，研究人员能够确认甘氨酸也可以形成，并且水冰的存在在这个过程中是必不可少的。
利用天体化学模型进行的进一步研究证实了实验结果，并使研究小组能够将在实验室时间尺度(从一天到星际环境)中获得的数据进行外推，跨越数百万年。
研究报告的合著者、内梅亨大学(Radboud University)的科学家赫尔马·卡彭(Herma Cuppen)教授说:“从中我们发现，随着时间的推移，空间中可以形成少量但数量可观的甘氨酸。”
莱顿天文台天体物理实验室主任、资深作者Harold Linnartz博士说:“这项工作得出的重要结论是，在恒星和行星形成之前很久，被认为是构成生命基石的分子就已经形成了。”
“在恒星形成区域的进化中，甘氨酸的这种早期形成意味着，这种氨基酸可以在太空中更普遍地形成，并在彗星和星子中包含最终构成行星的物质之前，被保存在大块冰中。”
“一旦形成，甘氨酸也可以成为其他复杂有机分子的前体，”Ioppolo博士说。
“遵循同样的机制，原则上，其他官能基团可以添加到甘氨酸的主链上，从而形成其他氨基酸，如太空中的黑云中的丙氨酸和丝氨酸。”
“最终，这些丰富的有机分子库存包括在天体中，比如彗星，并被送到年轻的行星上，就像我们的地球和许多其他行星上发生的那样。”
的结果出现在本周的杂志上自然天文学．
＿＿＿＿＿
美国Ioppolo等．在星际介质中形成甘氨酸的一种非能量机制。Nat阿斯特朗， 2020年11月16日在线发布;doi: 10.1038 / s41550 - 020 - 01249 - 0
