科學(xué)家首次在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)碳的復(fù)雜形式 為尋找地外生命提供了重要線索
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】近日，麻省理工學(xué)院的Brett McGuire及其團(tuán)隊(duì)首次在太陽(yáng)系外探測(cè)到了名為1-氰基芘的四環(huán)多環(huán)芳烴(PAH)。這一發(fā)現(xiàn)不僅為天體化學(xué)的研究增添了新的篇章，也為理解宇宙中碳基分子的形成和演化提供了重要線索。
1-氰基芘是一種復(fù)雜的有機(jī)分子，由四個(gè)碳環(huán)組成，并帶有一個(gè)氰基官能團(tuán)。這種分子屬于多環(huán)芳烴家族，是多環(huán)芳烴的一種特殊形式。多環(huán)芳烴是一類在宇宙中廣泛存在的有機(jī)分子，其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性使它們成為研究天體化學(xué)和生命起源的關(guān)鍵對(duì)象。
這一發(fā)現(xiàn)是在金牛座分子云(TMC-1)中實(shí)現(xiàn)的，這是一塊距離地球約430光年的寒冷、黑暗的星際云。科學(xué)家們利用位于美國(guó)西弗吉尼亞州的100米寬的綠岸射電望遠(yuǎn)鏡，通過(guò)對(duì)TMC-1進(jìn)行細(xì)致的觀測(cè)和分析，最終確定了1-氰基芘的存在。
在地球上，多環(huán)芳烴通常是在高溫過(guò)程中形成的，如燃燒化石燃料時(shí)產(chǎn)生的污染物。然而，在TMC-1這樣的寒冷星際云中探測(cè)到多環(huán)芳烴，讓科學(xué)家們感到驚訝。TMC-1的溫度極低，大約只比絕對(duì)零度高10K，在這樣的環(huán)境中，恒星甚至還沒(méi)有開始形成。這表明多環(huán)芳烴或許可以在比預(yù)期更低的溫度下形成，從而擴(kuò)展了我們對(duì)這些分子形成機(jī)制的認(rèn)識(shí)。
1-氰基芘的發(fā)現(xiàn)不僅具有理論意義，還為尋找地外生命提供了重要線索。多環(huán)芳烴是構(gòu)成生命基石——碳的重要形式之一，它們存在于恒星生命周期的不同階段，從恒星的形成到死亡。這些分子的穩(wěn)定性和對(duì)紫外線輻射的韌性使它們有可能在惡劣的深空條件下生存下來(lái)，從而參與到生命的起源和演化過(guò)程中。
科學(xué)家們認(rèn)為，多環(huán)芳烴構(gòu)成了太空中發(fā)現(xiàn)的碳的大約10%~25%。在太陽(yáng)系內(nèi)，這些分子已經(jīng)在小行星、彗星等天體中被發(fā)現(xiàn)，而此次在太陽(yáng)系外的探測(cè)進(jìn)一步證實(shí)了它們?cè)谟钪嬷械膹V泛存在。通過(guò)研究這些分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)、反應(yīng)特性和演化過(guò)程，我們可以更多地了解我們自己的太陽(yáng)系以及其中的生命，同時(shí)也可能為尋找地外生命提供重要線索。
相關(guān)研究成果Detection of interstellar 1-cyanopyrene: A four-ring polycyclic aromatic hydrocarbon于近日發(fā)表在國(guó)際期刊Science上。
參考來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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