據(jù)外媒報(bào)道，一組來(lái)自最古老隕石類(lèi)別CV3類(lèi)型“成員”的聚合物，揭示了早在125億年前的太空化學(xué)。 許多隕石是來(lái)自小行星的小碎片，在它們存在的任何時(shí)候都沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)高溫。正因?yàn)槿绱?，這些隕石為我們的太陽(yáng)系在45.7億年前形成時(shí)或之前存在的復(fù)雜化學(xué)成分提供了良好的記錄。

由于這個(gè)原因，研究人員對(duì)隕石中的單個(gè)氨基酸進(jìn)行了研究，這些氨基酸種類(lèi)豐富，其中許多是現(xiàn)今的生物體中沒(méi)有的。

在AIP出版社出版的《流體物理學(xué)》中，來(lái)自哈佛大學(xué)的研究人員顯示，在最古老的隕石類(lèi)--CV3型的幾個(gè)“成員”中，存在著一組系統(tǒng)的氨基酸聚合物。這些聚合物形成了有組織的結(jié)構(gòu)，包括結(jié)晶的納米管和規(guī)則的鉆石對(duì)稱(chēng)性的空間填充晶格，其密度估計(jì)是水的1/30。

作者Julie McGeoch說(shuō)：“因?yàn)樾纬晌覀兊木酆衔锼璧脑卦缭?25億年前就存在了，而且似乎有一條形成它們的氣相路線(xiàn)，所以這種化學(xué)有可能在整個(gè)宇宙中都存在。”

防止地球上的污染是研究人員的首要任務(wù)。他們?cè)O(shè)計(jì)了一種潔凈室方法，使用帶有真空釬焊金剛石鉆頭的清潔步進(jìn)電機(jī)，在僅從孔的底部取出新蝕刻的材料之前，將幾毫米推進(jìn)到隕石樣本中。在一次蝕刻中使用了幾個(gè)鉆頭，所有的鉆頭都是用超聲波清洗的。

然后研究人員將得到的微米級(jí)的隕石顆粒放在管子里，儲(chǔ)存在零下16攝氏度。通過(guò)Folch萃取法誘導(dǎo)聚合物從微米級(jí)顆粒中擴(kuò)散出來(lái)，這涉及到與不同密度的溶劑相關(guān)的兩個(gè)化學(xué)階段。質(zhì)譜分析顯示了這些聚合物的存在，它們由甘氨酸(最簡(jiǎn)單的氨基酸)鏈和額外的氧和鐵組成。它們有一個(gè)非常高的氘氫同位素比率，證實(shí)了它們的外星來(lái)源。

這項(xiàng)研究的靈感來(lái)自于對(duì)一種小型的、高度保守的生物蛋白的觀察，這種蛋白可以吸附水。這一發(fā)現(xiàn)表明，如果這種分子能夠在氣相空間形成，它將通過(guò)提供大量的水來(lái)幫助早期的化學(xué)。

研究人員利用量子化學(xué)表明氨基酸應(yīng)該能夠在分子云中聚合，保留聚合的水。隨后進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn)，使用隕石作為聚合物的來(lái)源，最終形成了三維結(jié)構(gòu)。

展望未來(lái)，研究人員希望通過(guò)持續(xù)的X射線(xiàn)分析獲得甘氨酸棒的更多細(xì)節(jié)。同類(lèi)的其他聚合物仍有待于表征，并可能揭示出聚合物形成的能量學(xué)。

關(guān)鍵詞： 太空化學(xué) 隕石中 聚合物 早期太陽(yáng)系