为什么太空尘埃对于从恒星诞生到地球生命的一切至关重要
一颗褐矮星被行星形成尘埃的旋转盘包围的插图 NASA/JPL-加州理工学院 以下是我们每月 Launchpad 时事通讯的摘录，其中常驻太空专家 Leah Crane 穿越了太阳系及更远的地方。 您可以免费注册 Launchpad 这里。 让我们从头开始吧。 大约一亿年 大爆炸之后，没有固体——没有灰尘。 首先只有沸腾的热等离子体，然后当它冷却时，只有热气体。 宇宙继续膨胀…… 2024-03-01 15:00:36 1709393722
生命的关键化学物质可以在早期地球的条件下形成
火山池中的化学反应可能有助于地球上生命的延续 迈克尔·S·诺兰/阿拉米 生物体中最重要的分子之一是在日常条件下从头开始合成的。 这一发现表明，这种化学物质可能在地球历史的早期自然形成，并在生命的起源中发挥了作用。 所讨论的物质称为泛茶氨酸。 在 DNA 或蛋白质水平上，它并不是一个家喻户晓的名字。 然而，泛硫氨酸是一种较大分子的关键成分，该分子称为 乙酰辅酶A， 帮助酶发挥作用的“辅助因子”。 “辅酶 A 存在于所有已测序的生物体中，”说 马修·波纳 在伦敦大学学院。 波纳职业生涯的大部分时间都在寻找用简单的化学物质以自然发生的方式制造生物分子的方法。 在过去的十年里，他向我们展示了一个简单的事实： 氨基腈类 可以用来制作 核苷酸 – DNA 的组成部分 – 以及 肽， 蛋白质的短版本。 他的团队现已证明，氨基腈可用于从甲醛等简单化学物质开始的一系列反应中制造泛硫氨酸。 这是在水中进行的，通常浓度很稀，以至于反应混合物看起来像清水。 有时团队会使用热量来加速反应，但一旦反应开始就不需要干预。 “这只是一个罐子 – 实际上只是将其全部投入，不改变任何东西，不做任何事情 – 我们的产品产量达到了 60%，”Powner 说。 乙酰辅酶 A 参与多种重要生物学化学物质的合成。 一些最古老的微生物群体利用涉及其的过程从环境中获取碳。 至关重要的是，泛硫氨酸是乙酰辅酶 A 分子的活性部分。 Powner 表示，另一位“对于其功能来说并不是必需的”。 此类辅助因子存在于所有生物体中。 它们被描述为 生命起源和早期进化的遗迹。 “从头开始获得任何关键的有机生物辅助因子”都会令人印象深刻，“更不用说如此重要的一个”，说 扎卡里·亚当 威斯康星大学麦迪逊分校的教授，他没有参与这项研究。 对于 Adam […]
宇宙尘埃可能对地球生命的起源至关重要
从加利福尼亚州观测到的 2023 年英仙座流星雨 美国宇航局/普雷斯顿·戴奇斯 宇宙尘埃可能向早期地球输送了对生命至关重要的元素。 我们的星球相对缺乏生命化学所需的几种元素，但不断从太空飘落的尘埃含有更多元素，而且当地球年轻时，它可能聚集在冰川地区。 “这个想法一直在阴影中徘徊，但人们出于多种原因而拒绝了它，其中最重要的一个原因是任何一个地方都没有足够的这种想法，”说 克雷格·沃尔顿 在剑桥大学。 宇宙尘埃 往往富含磷和硫等地球上相对缺乏的元素，并且它不断地以薄层形式落在世界各地。 过去，研究人员在地球上寻找此类元素的起源主要集中在可以一次输送更多元素的较大物体上，但这种输送机制可能难以维持 生命起源化学 沃尔顿说，时间足够长，足以让生命出现。 “长期以来，陨石一直被认为是这些元素的绝佳来源，但陨石随机地传递这些元素，”他说。 “这就好像，如果我给你一次丰盛的盛宴，但再也不会了，你将很难过上幸福的生活。 你需要一个连续的来源，而这就是宇宙尘埃。” 高达 40,000 吨 宇宙尘埃落下 每年到地球。 数十亿年前，这个数字会高出 10 到 10,000 倍，但这仍然不足以使任何单个地点富含对生命重要的元素。 沃尔顿和他的同事对灰尘如何被风和水移动并聚集到足够高的浓度以帮助激发生命进行了模拟。 他们发现最有希望的环境是 冰川，既因为它们可以捕获大量灰尘，又因为它们受到陆地污垢的污染很少。 当宇宙尘埃落在冰川上时，它会吸收阳光并升温，融化成冰上的小洞。 然后这个洞继续捕获越来越多的灰尘。 最后，尘埃室排入冰川边缘的池塘。 今天我们仍然可以看到这个过程正在发生，但如果地球在数十亿年前就足够冷，有冰川，那么灰尘量的增加会让这个过程更加有效。 “如果你想产生一种非常丰富的沉积物，并且有很多可能导致生命诞生的反应，那么这是最好的方法，”沃尔顿说。 “目前还不清楚冰川在早期地球上是否常见——我们只是没有这个时期的大量数据，”说 本·皮尔斯 在马里兰州约翰霍普金斯大学。 “不过，我认为任何可能性都值得研究，尤其是如果它提供了一种创造浓郁原始汤的机制。” 缺乏有关的数据 地球上的条件 在此期间，很难说宇宙尘埃对生命起源有多重要。 “我们一直很难弄清楚早期地球的整体化学成分是什么样的，”说 马修·帕塞克 在南佛罗里达大学。 “但这可能是非常有价值的材料的重要来源。” 主题：