天體物理學家發現構成生命基礎所需的有機分子的“重要儲備”

據外媒報道，研究人員表示，對年輕恆星周圍物質發出的光的獨特“指紋”的分析揭示了構成生命基礎所必需的大型有機分子的“重要儲備”。 領導這項研究的利茲大學研究員John Ilee博士説，這些發現表明，導致地球上生命的基本化學條件可能在整個銀河系更廣泛地存在。

這些大型有機分子是在圍繞新形成的恆星的原行星盤中被發現的。一個類似的盤曾經圍繞着年輕的太陽，形成了現在構成我們太陽系的行星。這些分子的存在具有重要意義，因為它們是較簡單的碳基分子（如在太空中大量發現的一氧化碳）與創造和維持生命所需的較複雜分子之間的“墊腳石”。

這項研究的細節於9月15日發表，並將出現在《天體物理學報增刊》中。這是報告一項關於行星形成的化學的重大國際調查的20篇論文之一。

物理和天文學學院的 Catherine Walsh博士是領導這項調查的五個共同參與人之一。該計劃被稱為 ‘Molecules with ALMA at Planet-forming Scales’（或MAPS），它使用了智利的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）射電望遠鏡收集的數據。

Ilee博士和他的團隊由來自世界各地16所大學的天體物理學家組成，重點研究了生命形成所需的前體分子的存在、位置和豐度。他表示：“這些大型複雜的有機分子在整個空間的各種環境中都能找到。實驗室和理論研究表明，這些分子是構建分子的‘原料’，是地球上生物化學的重要組成部分，在適當的條件下創造糖類、氨基酸，甚至是核糖核酸（RNA）的組成部分。 ”

“然而，我們發現這些複雜的有機分子的許多環境與我們認為行星形成的地點和時間相差甚遠。我們想更多地瞭解這些分子在行星的誕生地--原行星盤中的確切位置和數量。”

ALMA--觀察太空深處的化學成分

由於ALMA望遠鏡在探測來自外層空間最冷區域的分子的非常微弱的信號方面取得了進展，這項調查成為可能。在ALMA，一個由60多根天線組成的網絡被組合起來，以便觀測站能夠探測來自這些分子的信號。每個分子都以明顯不同的波長髮出光，產生獨特的光譜 “指紋”。這些 “指紋”使科學家能夠識別分子的存在並研究它們的特性。

Walsh博士解釋説：“ALMA的威力使我們第一次能夠測量在附近年輕恆星周圍積極建造行星的物質的分佈和組成。 該望遠鏡足夠強大，甚至對作為生命前體的大型複雜分子也能做到這一點。”

研究小組正在五個原行星盤中尋找三種分子--氰基乙炔、乙腈和亞環丙烯，這些原行星盤被稱為IM Lup、GM Aur、AS 209、HD 163296和MWC 480。這些原行星盤距離地球300到500光年不等。所有的星盤都顯示出它們內部正在發生的行星形成的特徵。

原行星盤"餵養"年輕行星

圍繞着年輕行星的原行星盤將在它形成時"餵養"它的物質。例如，人們認為年輕的地球是通過小行星和彗星的撞擊而獲得物質的，這些小行星和彗星是在圍繞太陽的原行星盤中形成的。但是，科學家們不確定是否所有的原行星盤都含有能夠創造具有生物意義的分子的複雜有機分子庫。

這項研究正在開始回答這個問題。它在觀察到的五個盤中的四個盤中發現了這些分子。此外，這些分子的丰度超過了科學家的預期。