欢迎来到哎呦喂!

天文 • 物理

当前位置: 首页 /天文 • 物理 /意想不到的发现,彗星上竟然有酒精和糖

意想不到的发现,彗星上竟然有酒精和糖

时间:2019-03-22|栏目: 天文 • 物理 |点击:2

    意想不到的发现,彗星上竟然有酒精和糖

    2015年2月12日由法国天文爱好者法布里斯•诺尔拍摄的C/2014 Q2 (Lovejoy)彗星照片。来源:Fabrice Noel,France

    这是科学家首次在彗星上发现俗称为酒精的乙醇。该发现也为生命出现所必需的复杂有机分子来源于彗星的理论增添了一个有力证据。

    “我们发现洛夫乔伊彗星在活动高峰期每秒喷射出的乙醇最少相当于500瓶红酒,”法国巴黎天文台科学家Nicolas Biver说,他作为第一作者的论文发表在10月23日的《科学进展》杂志(Science Advances)上。该团队在彗尾的气体中发现了21种不同的有机分子,其中包括乙醇和一种简单的糖类——乙醇醛。

    彗星是太阳系形成后的冰冻残余。科学家之所以对其抱有兴趣是因为它们基本上还保持着原始状态,被认为是探究太阳系形成的重要线索。大多的彗星轨道位于远离太阳的寒冷地区,但是偶然的引力干扰会将彗星送往太阳的方向,在靠近太阳的过程中它会受热释放出气体,令科学家得以确定彗星的物质组成。

    洛夫乔伊彗星(正式编号为C/2014 Q2)是自1997年海尔-波普彗星(Hale-Bopp)以来最活跃、最明亮的彗星。它在2015年1月30日到达近日点,以每秒20吨的速率释放出大量的水。该研究团队在洛夫乔伊彗星最活跃、最明亮的时刻观测了它的大气。他们使用位于西班牙塞拉内华达山脉Pico Veleta 的30米口径射电望远镜观测彗星的微波辐射。

    意想不到的发现,彗星上竟然有酒精和糖

    位于西班牙塞拉内华达山脉的IRAM-30m射电望远镜。图片来源:IRAM-30m radiotelescope by Nicolas Biver

    太阳光给予彗星大气分子能量,使其发出特定频率的微波辐射。(如果微波可见的话,不同频率的微波将显现出不同颜色。)每种分子都有其特征性的微波频率,因此研究人员可通过射电望远镜来辨认不同的分子。先进的设备可以同时分析范围很宽的频谱,这使得这个团队能在较短的观测期内识别出更多不同分子,并测量它们的含量。

    有些研究人员认为彗星撞击为原始地球提供了构成最初生命的有机分子,在洛夫乔伊及其他彗星上陆续发现的复杂有机物为这一假设提供了支持。

    “这项结果无疑进一步证实了彗星带来复杂化学物质的理论,”该论文的共同作者,美国航空航天局哥达德太空飞行中心的Stefanie Milam说。“3.8亿年前的后期重轰炸时期,大量彗星和小行星撞向地球,地球上最初的大洋就是在此时形成的。生命不必从水、一氧化碳或氮气等最简单的小分子开始,慢慢形成,相反,它们最初就拥有在分子层面上更复杂的原材料。我们正逐渐在彗尾上找到越来越多种含有多个碳原子的分子。现在我们知道了糖类是从哪里开始形成的,还有构成蛋白质的氨基酸或者构成DNA的碱基等更复杂分子的起源。从这些物质开始形成生命,要比从只有两三个原子的分子开始简单很多。”

    今年7月,据欧洲空间局报道,由“罗塞塔”号释放的“菲莱”登陆器在67P/丘留莫夫—格拉西缅科彗星上检测出了16种有机物。另据报道,其中的一些化合物在由更简单的“构件”分子合成氨基酸、碱基及糖类的过程中起关键作用。

    天文学家认为彗星保存着形成太阳系的原始气体及尘埃。恒星爆炸(超新星)和红巨星临终时产生的星风就可以制造出大量的气体和尘埃云。当星风或附近超新星爆炸引起的冲击波压缩这样的云团,使其密度升高,在自身重力作用下坍缩形成新的恒星和行星时,太阳系也就诞生了。

    这些云团包含大量的尘埃颗粒。二氧化碳、水和其他气体在这些尘埃表面形成冻结的冰层,就像寒冷潮湿的夜晚车窗上形成的霜。宇宙辐射带来的能量使冰层中的物质发生化学反应,形成复杂的有机分子。这些冰冻的尘埃颗粒聚集在一起形成彗星和小行星,其中有一部分就会以撞击的方式将自己包含的有机分子带到像原始地球一样的年轻行星上。

    “下一步就是要继续研究这些在彗星上发现的有机物是来自形成太阳系的原始尘埃云,还是后来在围绕年轻太阳运转的原行星盘上形成的。”论文的共同作者,巴黎天文台的Dominique Bockelée-Morvan说。(翻译:牛天宇 审校:胡家僖)

    原文链接:https://phys.org/news/2015-10-unexpected-discovery-comet-alcohol-sugar.html

    法律声明:本站内容均来自网络,如存在版权或非法内容,欢迎举报,我们将尽快予以删除。联系QQ:363764756

    CopyRight © 2019 哎呦喂, All Rights Reserved.