原子就像樂高積木,生命首原組合大量小積木能構(gòu)成更複雜的形成性韋行星東西──從分子到酶,再到 DNA。伯望最近,遠(yuǎn)鏡韋伯望遠(yuǎn)鏡首次從原行星盤內(nèi)發(fā)現(xiàn)此過程關(guān)鍵角色:甲烯鎓離子,盤檢它在創(chuàng)造生命所需的關(guān)鍵複雜碳化學(xué)過程發(fā)揮重要作用。
自 1970 年代以來,碳分科學(xué)家就預(yù)測「甲烯鎓離子」(Methenium、生命首原methyl cation,形成性韋行星化學(xué)式 CH3+)的伯望潛在重要性,碳化合物是遠(yuǎn)鏡地球所有生命形式基礎(chǔ),沒有碳,盤檢生命與一些重要環(huán)境過程就不可能存在,關(guān)鍵科學(xué)家因此不斷在宇宙尋找各種形式的碳分含碳分子離子,它們可以與大量元素、生命首原分子發(fā)生反應(yīng)形成更複雜結(jié)構(gòu),甲烯鎓離子就是其中之一,被稱為「星際有機(jī)化學(xué)基石」。
但直到 2022 年韋伯太空望遠(yuǎn)鏡正式投入運(yùn)行,之前的望遠(yuǎn)鏡都無法在宇宙探測到這種分子。
現(xiàn)在,韋伯太空望遠(yuǎn)鏡首次從獵戶座星雲(yún)內(nèi)的恆星原行星盤 d203-506 檢測到甲烯鎓離子。
原行星盤為圍繞在新年輕恆星外圍的濃密氣體,也是發(fā)展行星系統(tǒng)的早期階段。以前數(shù)據(jù)表明,年輕恆星的高能紫外線(UV)輻射對許多大型、複雜碳基分子而言猶如死刑,輻射強(qiáng)烈能量會將它們分解,但新研究指出紫外線輻射實際上可能是形成甲烯鎓離子關(guān)鍵,它提供足夠能量啟動有機(jī)化學(xué),在不斷發(fā)展的星系中播下生命種子。
該發(fā)現(xiàn)也表明紫外線輻射可以改變原行星盤的化學(xué)成分。
這不是韋伯望遠(yuǎn)鏡第一次在太空探測到非凡分子,前陣子,韋伯望遠(yuǎn)鏡探測到迄今已知最古老、最遙遠(yuǎn)的複雜有機(jī)分子,距離地球 123 億光年;也探測過已知宇宙中最冷的冰分子、近地彗星存在冰凍水的證據(jù),這些有助於解釋地球早期如何獲得水。
新論文發(fā)表在《自然》(Nature)期刊。
- With Webb, scientists make first detection of carbon molecule in protoplanetary disk
- James Webb telescope discovers carbon compounds crucial to life in star system 1,000 light-years from Earth
- JWST Discovers Crucial Carbon Molecule in The Orion Nebula
- Webb makes first detection of crucial carbon molecule in a planet-forming disc
(首圖來源:歐洲太空總署)