科學家首次在太陽系外發(fā)現(xiàn)碳的復雜形式 為尋找地外生命提供了重要線索
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】近日，麻省理工學院的Brett McGuire及其團隊首次在太陽系外探測到了名為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-氰基芘是一種復雜的有機分子，由四個碳環(huán)組成，并帶有一個氰基官能團。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分子，其獨特的化學結構和穩(wěn)定性使它們成為研究天體化學和生命起源的關鍵對象。
這一發(fā)現(xiàn)是在金牛座分子云(TMC-1)中實現(xiàn)的，這是一塊距離地球約430光年的寒冷、黑暗的星際云。科學家們利用位于美國西弗吉尼亞州的100米寬的綠岸射電望遠鏡，通過對TMC-1進行細致的觀測和分析，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程中形成的，如燃燒化石燃料時產生的污染物。然而，在TMC-1這樣的寒冷星際云中探測到多環(huán)芳烴，讓科學家們感到驚訝。TMC-1的溫度極低，大約只比絕對零度高10K，在這樣的環(huán)境中，恒星甚至還沒有開始形成。這表明多環(huán)芳烴或許可以在比預期更低的溫度下形成，從而擴展了我們對這些分子形成機制的認識。
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，從而參與到生命的起源和演化過程中。
科學家們認為，多環(huán)芳烴構成了太空中發(fā)現(xiàn)的碳的大約10%~25%。在太陽系內，這些分子已經在小行星、彗星等天體中被發(fā)現(xiàn)，而此次在太陽系外的探測進一步證實了它們在宇宙中的廣泛存在。通過研究這些分子的化學結構、反應特性和演化過程，我們可以更多地了解我們自己的太陽系以及其中的生命，同時也可能為尋找地外生命提供重要線索。
相關研究成果Detection of interstellar 1-cyanopyrene: A four-ring polycyclic aromatic hydrocarbon于近日發(fā)表在國際期刊Science上。
參考來源：中國科學報
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