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外星生命分子標記?ALMA和羅塞塔彗星探測器在外太空發現有機鹵素

阿塔卡瑪大型毫米波/亞毫米波陣列(ALMA)

“羅塞塔”彗星探測器

利用阿塔卡瑪大型毫米波/亞毫米波陣列(ALMA)和歐洲宇航局ESA的“羅塞塔”彗星探測器捕獲的資料, 一個由天文學家組成的研究小組發現了化合物Freon-40(CH3Cl), 也稱為氯甲烷微弱的痕跡, 在約400光年左右嬰兒恒星系統IRAS 16293 – 2422, 和太陽系著名的67 P/ Churyumov-Gerasimenko 彗星(67 p / C-G)。 ALMA的觀察是第一次星際空間檢測到穩定的有機鹵素, 有機鹵素在地球上是有機過程產生的, 但這是首次在星際空間發現。

這一發現表明, 有機鹵素的可能不是像原希望的那麼好的生命的標記分子, 但它們可能是行星形成的重要物質元件。 這一結果發表在《Nature Astronomy》雜誌, 強調發現指示地外生命存在的分子挑戰性。

利用ALMA發現恒星系統IRAS 16293 – 2422存在有機路鹵素甲烷分子

有機鹵素的由鹵素原子爐氯、氟引入碳有機物。 在地球上, 這些化合物由一些生物過程產生, 從人類到真菌或者工業過程如染料和醫療藥物的生產。

這個新發現的有機鹵化合物之一, 氯甲烷, 一般早于生命起源的地方出現, 早期的研究表明這些分子可能意味著生命的存在。

“在這些年輕類太陽恒星發現有機鹵素氯甲烷是令人驚訝的, ”美國麻薩諸塞州堪布裡奇哈佛-史密森天體物理學中心的研究員Edith Fayolle, 該研究論文的作者說。 “我們沒有預測到它的形成, 並且奇怪的發現它如此高的濃度。 現在看來, 這些分子容易在恒星托兒所形成, 為洞察行星系統的化學演化提供新的視角, 包括我們自己的太陽系。 ”

狼蛛星雲恒星托兒所

系外行星和化學標記

系外行星的研究已經超過我們目前已知行星——超過3000顆太陽系外行星, 開始尋找化學指標指示可能存在生命。 一個至關重要的步驟是確定哪些分子可能意味著生命, 但建立可靠的標記仍然是一個艱難的過程。

“雖然一開始看來令人失望, 氯甲烷不能用作生物標記, ALMA的發現仍然是一個重要的結果。 密集的冷雲的化學過程可能代表行星有機化學的起始條件, 因此也許生命起源的重要一步, ”來自哥本哈根大學Niels Bohr研究所, ALMA 小組領導者和該研究共同作者Jes Jørgensen說。 “結果因此可以提供理解對年輕的地球和新生的岩石行星來講所謂的“原始湯”。

生命起源“原始湯”假說

這表明,天文學家的方式可能有問題;有機鹵素更有可能是一個鮮為人知的重要元素化學物質與生命的起源有關,而不是生命出現的指示分子。

Jes Jørgensen補充道:“這一結果顯示了ALMA 對年輕恒星在行星尺度檢測天體生物學分子能力。使用ALMA ,我們曾在不同恒星周圍發現糖類和氨基酸前體。彗星67P/C-G 氯甲烷的發現將加強有生物前體化學分子的遙遠原恒星和我們的太陽系之間的聯繫。”

彗星67P/C-G 在太陽系的大概位置

相比,天文學家也比較了的嬰兒恒星系統和彗星的氯甲烷含量,發現具有類似的豐度。這支援了一個年輕的行星系統可以繼承其母恒星形成雲的化學成分,並且打開了在年輕的恒星系統中有機鹵素可以在行星形成的時候或通過彗星降臨行星的可能性。

彗星67P/C-G

“我們的結果顯示,對於有機鹵素的的形成我們還有許多知識需要學習,”Fayolle總結道。“進一步搜索含有機鹵素的其他原恒星和彗星有助於找到答案。”

生命起源“原始湯”假說

這表明,天文學家的方式可能有問題;有機鹵素更有可能是一個鮮為人知的重要元素化學物質與生命的起源有關,而不是生命出現的指示分子。

Jes Jørgensen補充道:“這一結果顯示了ALMA 對年輕恒星在行星尺度檢測天體生物學分子能力。使用ALMA ,我們曾在不同恒星周圍發現糖類和氨基酸前體。彗星67P/C-G 氯甲烷的發現將加強有生物前體化學分子的遙遠原恒星和我們的太陽系之間的聯繫。”

彗星67P/C-G 在太陽系的大概位置

相比,天文學家也比較了的嬰兒恒星系統和彗星的氯甲烷含量,發現具有類似的豐度。這支援了一個年輕的行星系統可以繼承其母恒星形成雲的化學成分,並且打開了在年輕的恒星系統中有機鹵素可以在行星形成的時候或通過彗星降臨行星的可能性。

彗星67P/C-G

“我們的結果顯示,對於有機鹵素的的形成我們還有許多知識需要學習,”Fayolle總結道。“進一步搜索含有機鹵素的其他原恒星和彗星有助於找到答案。”

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