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银河系中心区域的复合图,研究目标位于这片富含分子的复杂环境附近。
在离我们约2.7万光年的银河系中心附近,一片冰冷分子云里,天文学家听到了一种“甜味”的无线电回声。
它不是糖果,也不是生命本身,而是一种真正的糖类分子:赤藓酮糖。这个发现让一个老问题重新变得尖锐:早期地球上的生命原料,是否有一部分来自太空?如果答案有一部分是肯定的,生命起源的舞台就不只在年轻地球上。
第一颗糖,藏在谱线里
研究团队观测的是分子云G+0.693−0.027。这里像一座天然化学仓库,过去已经发现过多种与生命起源有关的复杂分子。
这次,科学家用西班牙Yebes 40米射电望远镜和IRAM 30米望远镜做宽频谱巡天,在数据中找到12组与实验室赤藓酮糖光谱相符的谱线。换句话说,他们不是“看见”糖,而是通过分子转动发出的特定频率指纹,把它认了出来。
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示意图:赤藓酮糖含四个碳原子,是此次研究报告的四碳酮糖。
为什么它让人意外
糖对生命很关键。核糖参与RNA骨架,葡萄糖等糖类也与能量和代谢有关。但早期地球环境能否高效制造足够糖,一直存在难题。
过去,陨石和小行星样本里已发现核糖、葡萄糖等分子,提示糖类可能有外来来源。新发现更进一步:它把“糖可能来自太空”的线索,从太阳系样本推进到星际介质本身。更有意思的是,赤藓酮糖至少比同区域类似三碳糖丰度高8倍。按传统直觉,星际分子似乎应逐步加碳长大,四碳糖比三碳糖更先被看到,反而提醒我们:冰尘表面的化学路径可能并不按简单顺序走。研究团队还用实验和模型讨论了形成机制:在极冷尘埃颗粒外层,简单的二碳醇、醛类分子可能被冰层“固定”在一起,经过反应后生成更复杂的糖。等恒星活动、冲击波或宇宙射线扰动这些冰尘,分子再回到气体中,被射电望远镜捕捉。
这能解释生命起源吗?
不能直接解释。它说明太空能制造生命相关原料,但并不证明生命来自太空,也不证明RNA已经在那里形成。研究者用丰度估算,在约41亿至38亿年前的晚期重轰炸期,可能有约50万到5000万吨这类糖抵达地球。这个数字跨度很大,代表模型不确定性也很大。它依赖分子云丰度、进入太阳系小天体的效率、撞击保存率等假设,并不是称重得来的结果。可即使取低值,把它摊进漫长撞击史,也足以让早期海洋、陨石坑或热液环境多一个化学入口。重要的不是“糖一次性送够了”,而是外来补给可能持续改变局部小环境,让原本稀薄的反应物在某些地方更容易相遇。
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示意图:从分子云谱线到早期地球原料供应,中间仍包含模型推断和不确定性。
真正的悬念在后面
赤藓酮糖在水环境中可与其他糖类形式发生转化,因此它的意义不只在“发现一种糖”,而在打开一条搜索路线:如果四碳糖能在星际冰尘中形成,那么核糖等更关键分子是否也能被找到?答案还没有出现。现在能确定的是,银河系中心的冷暗云团并不贫瘠。那里没有生命,却可能早已备好一部分生命化学的积木。
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