7月13日,國際期刊《自然·天文學》發布重磅天文成果,西班牙天體生物學團隊借助兩臺大型射電望遠鏡,在距離地球2.7萬光年的銀河系中心分子云G+0.693-0.027中,首次直接探測到四碳糖類分子赤蘚酮糖,這是人類在星際空間找到的第一種符合標準定義的“真正糖類”,徹底改寫天體化學與生命起源研究格局 。
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赤蘚酮糖是含4個碳原子的酮糖,在地球天然存在于覆盆子等漿果中。此前天文觀測僅發現雙碳小分子乙醇醛,學界并不將其歸類為完整糖類;隕石、小行星樣本雖檢出核糖,但無法排除落地后地球環境污染干擾。本次研究通過比對實驗室分子光譜,捕捉到12組完全匹配的特征信號,確鑿證實星際空間天然存在復雜糖分子,觀測證據無可辯駁。
科研團隊進一步還原了宇宙糖分子的生成機制。這片銀心星云常年處于零下250攝氏度極寒環境,星際塵埃表面凝結冰層,簡單的乙醇醛、乙二醇分子在低溫冰層中發生化合反應,直接合成赤蘚酮糖。該結論打破傳統認知,以往學界認為星際分子只能通過逐碳緩慢疊加形成,而本次觀測證明低溫塵埃是高效化學反應平臺,復雜有機分子的誕生遠比預想簡單普遍。
這項發現最核心的價值,是為“生命原料來自宇宙”假說補上關鍵一環。糖類是生命的基礎構件,既能供給生物代謝能量,也是RNA、DNA遺傳物質的合成前體。赤蘚酮糖雖不直接構成核酸,但可通過化學反應轉化為核糖前體,搭建生命遺傳物質的分子骨架。模型測算顯示,太陽系誕生初期,約50萬至5500萬噸星際赤蘚酮糖隨彗星、隕石墜入原始地球,在遠古海洋形成充足有機原料,支撐早期生命代謝與自我復制機制誕生。
數據顯示,這片星云內赤蘚酮糖豐度是同類三碳分子的8倍,證明復雜糖類在恒星形成區能夠大量穩定存在。這意味著生命所需的有機物質并非地球獨有,銀河系廣袤的星際云團都可能批量孕育糖、氨基酸等前生命分子,大幅提升宇宙其他宜居行星孕育生命的可能性。
此次觀測也推動天文觀測技術迭代,高靈敏度射電頻譜探測手段,為后續搜尋核糖、葡萄糖等關鍵生物分子開辟路徑。長久以來,地球早期環境難以自發生成足量糖類,一直是生命起源理論的重大難題,而銀心赤蘚酮糖的出現給出清晰答案:生命的“甜蜜原料”早已飄散在宇宙深處,隨星際物質奔赴無數星球。
從天文學到生命科學,這一跨越學科的突破性發現揭示,地球生命或許從誕生之初就自帶宇宙印記,也讓人類探索地外生命的腳步擁有了更堅實的理論支撐。
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