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天文学家首次在星际介质中确认探测到真正的糖分子,在银河系中心附近的分子云G+0.

天文学家首次在星际介质中确认探测到真正的糖分子,在银河系中心附近的分子云G+0.693−0.027中识别出红藿糖,这种分子云距离地球约8.2千秒差距,或26,700光年。红藿糖是一种含有四个碳原子的单糖,属于酮糖家族。在地球上,它自然存在于覆盆子等水果中,也用于一些自晒产品中,但其在天文学上的重要性在于其与前生物化学的联系,而非其地球用途。

这一发现澄清了一个重要的化学区别。乙醇醛此前已在多个星际环境中被探测到,有时被非正式地描述为最简单的糖,但从化学上讲,它是一种羟基醛而非真正的单糖。因此,红藿糖是第一个满足糖更严格化学定义的分子,直接在恒星间的气体和尘埃中被识别。它也是第一个被探测到含有四个氧原子的星际分子,是该环境中迄今为止按组成原子数量计算的最大非环状分子,并且是星际空间中报告的第二个手性分子。

国际研究团队使用了位于瓜达拉哈拉的40米耶贝斯射电望远镜以及位于格拉纳达皮科韦莱塔的IRAM 30米望远镜获得的高灵敏度光谱巡天。空间中旋转的分子会在特征射频上发射或吸收辐射,产生可与实验室测量结果比较的光谱指纹。最近使用超快激光汽化进行的实验提供了红藿糖所需的精确气相旋转光谱,用于此次比较。天文学家识别出12组对应于17个旋转跃迁的光谱特征,包括六个几乎未受其他分子污染的谱线。他们的分析估计,这些六个干净信号偶然对齐的概率约为0.2%,为这一识别提供了强有力的统计支持。

出人意料的是,红藿糖在云中的丰度似乎比更简单的三碳糖丙三醇醛和二羟丙酮至少高出八到十七倍,后两者均未被探测到。这挑战了分子丰度应随着额外碳原子添加而稳步下降的直觉预期。量子化学计算和天体化学模拟反而表明,红藿糖可以通过涉及丰富双碳化合物的反应,在微观星际尘埃颗粒的冰表面高效形成,尤其是乙醇醛和乙二醇。辐射和宇宙射线可以驱动这些冰中的反应,而穿过云的冲击波随后可能将新形成的分子释放到气体中,从而被射电望远镜探测到。

这一结果与生命起源研究相关,因为糖分子执行基本的生物功能。它们提供代谢能量,形成细胞的结构成分,并构成RNA和DNA的分子骨架。在实验室实验中,在原始地球上可信条件下产生足够浓度的糖仍然很困难,而核糖、葡萄糖和其他糖已在陨石以及从小行星贝努返回的样本中被发现。红藿糖的探测直接表明,真正的单糖可以在恒星和行星完全组装之前形成,从而允许它们或其化学后代被纳入小行星、彗星和年轻的行星系统。

红藿糖本身并非RNA中使用的核糖,但酮糖在暴露于液态水时可以重排成相关的醛糖。因此,红藿糖可以产生红四糖和苏糖,这两种分子参与的化学途径可能通向核糖,或通向更简单的核酸类似物,如苏糖核酸。基于测量的丰度和关于原始撞击体输送物质的若干假设,研究人员估计,大约50万吨至5000万吨的红藿糖可能已到达早期地球。然而,这一数字高度依赖模型,而一个离散的晚期重轰炸的存在和强度仍存在争议。

这一发现并未证明生命存在于其他地方,也未证明星际糖直接在地球上创造了生命,或某种分子手性被优先产生。射电观测可以识别分子,但无法确定其镜像形式中哪一种更丰富。尽管如此,这一发现提供了强有力的证据,表明星际云能够产生相对复杂且与生物相关的有机化学。它增强了整个银河系中的年轻行星可能继承前生物反应所需的一些化学成分的可能性,而非在形成后必须从更简单的物质中制造所有这些成分。承包笑点碎碎念

评论列表

用户10xxx26
用户10xxx26 1
2026-08-08 16:17
玛德,抗议宇宙歧视糖尿病,这下糖尿病人不能去宇宙旅行了。