[圖文]科學家製造特殊槍支模擬隕石撞擊探索生命之源 | 陽光歷史

 

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[圖文]科學家製造特殊槍支模擬隕石撞擊探索生命之源

2015年04月30日 科學探秘-短篇 暫無評論 閱讀 156 次

 科學家們研製一支20毫米口徑的特殊槍支用來射擊一個含有氨基酸和皂石樣本的目標。
 
科學家們研製一支20毫米口徑的特殊槍支用來射擊一個含有氨基酸和皂石樣本的目標。
 
2. 小行星三重唱的藝術效果圖,遙遠的背景就是太陽。
 
2. 小行星三重唱的藝術效果圖,遙遠的背景就是太陽。

  據美國太空網報道,為了探索生命之源是否來自撞擊地球的遠古隕石,由美國和歐洲科學家組成的一支研究團隊近日開始實施一項特別的實驗,他們製造一支20毫米口徑的特殊槍支用來模擬隕石撞擊過程。這一實驗將有助於發現地球上的生命是如何起源於搭乘太空岩石來到地球的外星有機物質的。


  地球上最原始生命形式最有可能的組成物質是以氨基酸形式出現的。因此,科學家們致力於嘗試複製當隕石撞擊地球時這些氨基酸是如何倖存下來的情形。法國生物物理學家馬裡蘭尼-博特蘭德表示,「本項研究是首次檢測氨基酸的數量是否與那些真正隕石中發現的氨基酸數量相似。」博特蘭德等科學家的研究成果發表於《天體生物學》雜誌之上。


  據介紹,科學家們已經從墜落到地球的隕石中發現了70種不同的氨基酸。此前的研究已經檢測了許多氨基酸的存活能力,但從來沒有嘗試複製發現於真實隕石中的有機分子的聚合過程。博特蘭德的研究團隊則取得了新的研究進展,他們檢測了包含於皂石中的氨基酸,這種皂石是一種發現於含碳的球粒狀隕石中的粘土物質。


  那麼如何再造一顆隕落的隕石呢?科學家們研製了一支20毫米口徑的特殊槍支用來射擊一個含有氨基酸和皂石樣本的目標。研究人員以盡可能的最高速度射擊真空室內的目標,以檢測撞擊壓力由低到高的範圍。博特蘭德介紹說,「發射一枚子彈比發射樣本要容易得多。」


  研究人員通過射擊實驗發現,最頑強的氨基酸倖存者都擁有一個分子烷基支鏈。第二組擁有功能支鏈結構的氨基酸被證明抵抗力較低,很難在這種高強度的撞擊壓力下存活下來。在實驗中,許多氨基酸未能抵抗更高的打擊似乎令人費解,因為許多同類的氨基酸卻很明顯存活於隕石之中。博特蘭德研究團隊認為,那些包括有氨基酸的樣本無法拓展到金屬目標容器內,因此導致它們比那些存在於隕石內部的氨基酸所承受的壓力和溫度更高。


  此外,如果隕石是於數十億年前墜落地球的,那麼氨基酸更容易在撞擊中存活,因為當時的大氣密度更高,主要由氮氣、二氧化碳和甲烷組成。博特蘭德解釋說,「地球上最初的大氣與現在的大氣存在很大差異,撞擊的條件和效果對於有機物質來說也是完全不同的。」研究團隊指出,氨基酸可能在撞擊中蒸發,接著又再次濃縮進隕石之中。而較大的有機化合物可能被撞擊摧毀並分裂成氨基酸。


  關於地球生命起源之謎,科學家們至今未能找到明確的答案。比如,科學家至今仍不知道隕石墜落的速度,因為較低速度或中速可使得氨基酸和其他有機分子更有可能存活下來。此外,科學家們只是粗略知道每年墜落地球的隕石和太空顆粒大約為2萬噸。但是,在地球以一顆行星形式存在的前5億年中,攜帶有機物的岩石可能就會完全不同。


  博特蘭德堅持認為,「地球上存在的所有有機物質可能都來自隕石、微小隕石或行星際塵埃顆粒。現在最主要的問題就是這些有機物質是如何被處理和組織成生命有機體的。」





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