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美国国家航空航天局实验室结果揭示外星维生素B3的食谱
发布日期:2018-05-16

em新的美国国家航空和宇宙航行局实验表明,维生素B3和其他复杂的有机化合物可以在太空中制造,彗星和彗星撞击可能增加了地球外部分,以提供古代地球上的维生素B3。 / em&gt ;

根据美国宇航局资助的一个研究小组的新实验室实验,维生素B3可能是由太空中的冰晶粒制成,后来被陨石和彗星传送到地球。维生素B3也被称为尼克酸或烟酸,用于构建NAD(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸),这对于新陈代谢很重要,可能是古代的。这个结果支持一种理论,即生命起源可能得到了由空间产生的生物学重要分子的供应的帮助,并通过彗星和流星的影响带到地球。

这项新工作建立在他们分析富含碳的陨石的团队的早期研究的基础上,并发现维生素B3的浓度范围约为30至600亿分之几。在该项工作中,该团队进行了初步实验室实验,证明维生素B3可以在模拟太空环境的条件下,由二氧化碳冰中更简单的称为吡啶的有机分子组成。

新的实验通过在混合物中加入水冰,并使用更接近星际冰和彗星预期的数量,使模拟更加真实。研究小组发现,即使添加了水,维生素也可以在多种情况下制作,其中水冰丰度变化高达十倍。

“我们发现实验室生产的冰块中有机化合物的类型与陨石中发现的类型非常匹配,”美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的凯伦史密斯说。 “这一结果表明,陨石中的这些重要有机化合物可能来自空间中简单的分子冰。这种类型的化学物质也可能与含有大量水和二氧化碳冰的彗星有关。这些实验表明,维生素B3和其他复杂的有机化合物可以在太空中形成,陨石和彗星的影响可能会增加地球外部分,以维持古代地球上维生素B3的供应。“

史密斯是2015年6月17日在化学通讯在线发表的一篇关于这项研究的论文的主要作者,他与她在美国宇航局戈达德的团队完成了这项工作,包括她的博士后研究顾问,美国宇航局戈达德的佩里格拉金斯。 “这项工作是美国宇航局戈达德天体生物学领域广泛研究计划的一部分,”Gerakines说。 “我们正在努力了解生物重要分子的起源以及它们是如何在整个太阳系和地球上存在的。我们实验室进行的实验表明,冷星际空间中形成的复杂有机分子与我们在陨石中发现的复杂有机分子之间可能存在重要联系。“

爆炸的恒星(超新星)和来自生命尽头的红色巨星的风产生大量的气体和尘埃。当恒星风和附近其他超新星爆发的冲击波压缩并聚集一团喷出的恒星物质,直到密集的云团在它们自身的重力作用下开始崩塌,形成新一代恒星和行星时,太阳系就诞生了。

这些云含有无数的灰尘颗粒。正如在寒冷潮湿的夜晚车窗上形成的霜,二氧化碳,水和其他气体在这些颗粒表面形成了一层霜。太空中的辐射促使这层霜层中的化学反应产生复杂的有机分子,可能包括维生素B3。冰冷的谷物会融入彗星和小行星中,其中一些会影响像古代地球这样的年轻行星,并传递其中的有机分子。

研究人员通过模拟美国宇航局戈达德宇宙冰层实验室的空间环境来测试这一理论。用冷却到零下423华氏度(负253摄氏度)的铝板代表星际尘埃颗粒的寒冷表面。将板在真空室中冷冻以复制空间条件,并将含有水,二氧化碳和吡啶的气体释放到室中,在那里它们冻结在板上。然后用来自粒子加速器的约100万伏特的质子轰击该板以模拟空间辐射。

该团队通过在其上照射红外光对冻结层的内容进行初步分析,以确定吸收模式 - 某些分子以特定颜色或频率吸收红外光。然后将板加热至室温,以便在戈达德的天体生物学分析实验室中更详细地分析冰渣。研究小组发现这个实验产生了各种复杂的有机分子,包括维生素B3。

来自欧洲航天局Rosetta任务的观测结果可能会增加对彗星将有机物质带到地球的理论的支持,这些观测现在在67P / Churyumov-Gerasimenko彗星附近的轨道上。史密斯说:“罗塞塔可以帮助验证这些实验,如果它发现彗星释放的气体中或彗星的原子核中存在一些相同的复杂有机分子。

这项工作得到了美国宇航局博士后计划资助,该计划由橡树岭联合大学通过与美国国家航空航天局,美国宇航局天体生物学研究所(NAI)通过戈达德天体生物学中心(GCA)和美国宇航局宇宙化学计划签订的合同进行管理。 NASA位于加利福尼亚州山景城的艾姆斯研究中心管理NAI。

资料来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心Bill Steigerwald