对于沙漠,阿塔卡马有一大堆很酷的科学新闻——这里不是干旱期。我们刚刚听说在阿塔卡马的一个曾经是海洋的地方发现了一种翼龙化石,它提供了飞行爬行动物分布在整个冈瓦纳大陆的证据。现在,天体物理学家已经使用欧洲南方天文台的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 干涉仪来寻找和分析活跃原行星盘内的重要有机分子的密集区域,这些重要有机分子围绕着几颗年轻的、邻近的类日恒星运行。地球似乎并不是找到原始汤原料的唯一地方,那还有谁在提供可能形成外星生命的原始汤?

  该研究小组正在五颗年轻恒星周围的原行星盘中寻找三种分子——“氰基乙炔 (HC3N)、乙腈 (CH3CN) 和环丙烯 (c-C3H2)”,它们距离地球 300 到 500 光年。所有的圆盘都显示出正在进行的行星形成的迹象。它们也与母星相距约 50-100 天文单位,因此它们远远超出“雪线”进入彗星形成区,在那里气体冻结成冰。

  科学家们出于几个原因选择了这三种分子。第一个也是最简单的问题是首先很难识别太空中的复杂分子。该研究指出,“直到最近才在原行星盘中成功检测到具有四个以上原子的有机分子”,因此自信地识别出他们所选择的三个是一个胜利。科学也一直试图更多地了解行星形成的化学过程,包括地球原始汤的哪些部分来自哪里:彗星、雷击、深海喷口和其他极端条件。因此,带有这些有机分子的彗星形成云正好位于我们认为它们应该在的位置,这是一个更大的胜利。

  尽管云层很冷,因此也很暗,但该团队还是能够通过使用 ALMA 找到它们,ALMA 专门用于观察寒冷的物体。用欧洲南方天文台的话来说:“ALMA 是观测冷宇宙——分子气体和尘埃的最强大望远镜。” 它甚至具有可变分辨率,这意味着它可以缩放:在试图确定这些冷云之一可能在哪里时很重要。但是 ALMA 研究的气体和尘埃云会发出毫米级波长的光。大量的毫米级辐射会被水吸收,因此要观察寒冷的事物,ALMA 需要处于非常干燥的地方。

  最后,在太空其他地方发现这些分子可能会扩大我们对地球生命起源的理解。本研究中的分子已被确定为四大类生物分子中三类的前体:糖类、蛋白质,甚至核酸。氰乙炔是米勒-尤里原始汤实验中产生的分子之一。最近的工作提出了一种可能性,即氰基乙炔可能是形成双环嘌呤核碱基的重要前体:DNA 的四字母代码的“A”和“G”。乙腈与许多其他含氮分子一起存在,也可能表明存在氨基乙腈(它是相同的 CH3CN 分子,但在一侧有一个氨基),这是最小氨基酸甘氨酸的前体。

  领导这项研究的五位联合首席研究员之一凯瑟琳沃尔什博士说:“这项工作的主要结果表明,在我们星球上播种生命所需的相同成分也存在于其他恒星周围。有可能在所有行星形成环境中都可以轻松获得在行星上启动生命所需的分子。”