科学家成功合成神秘的甲烷四醇,这种"生命种子分子"可能构成外星生命基础。
化学家首次合成了一种曾被认定无法稳定存在的"超级酒精"。该分子在模拟宇宙极端环境的条件下形成,有望揭示地外生命形成所需的复杂化学反应。
这种名为甲烷四醇(CH₄O₄)的超级酒精,是唯一在单碳原子上连接四个氢氧基团的醇类物质,被学界视为宇宙生命的关键构件。"此项研究拓展了人类对宇宙化学的认知边界,"夏威夷大学化学家、研究合著者拉尔夫·凯泽在声明中表示。
作为原酸类化合物的重要成员,甲烷四醇对早期生命化学进程具有关键作用。但其分子内高密度氧键导致结构极不稳定,需在特定环境条件下才能存留。声明指出,虽然地球自然环境中不存在甲烷四醇,科学家对其存在及化学结构的理论探索已持续逾百年。
为模拟宇宙形成环境,研究团队将水和二氧化碳置于-268℃的低温装置中,施以类宇宙射线辐射诱导反应。通过紫外线光谱分析,科学家在气态混合物中检测到微量超级酒精,相关成果发表于7月14日《自然·通讯》期刊。
凯泽强调:"这项研究将实验探测能力推向了'终极前沿',突破了过去受限于技术手段的研究瓶颈。"
"生命前体炸弹"的宇宙意义
天体生物学家现可藉此研究甲烷四醇在星际寒冷区域(如恒星形成的星尘云)的合成机制及分子反应。
"这个高能碳氧分子就像随时等待引爆的炸弹,"密西西比大学天体化学家、合著者瑞安·福滕伯里解释,"当获得能量激发时,它会分解产生水、过氧化氢及其他生命必需化合物。"
他将甲烷四醇比作"宇宙生命的种子分子":"只要条件适宜,它就能引发更复杂的化学演化进程。"正如橡果需要特定环境才能长成橡树,这种物质如同"生命前体炸弹",蕴藏着生命诞生的潜能。
研究证实,实验室能复现的宇宙环境条件,意味着甲烷四醇同样可在太空中自然形成。"发现其自然存在区域,就等于找到具备生命基础构件的星球,"福滕伯里总结道。
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