太空中最大的硫分子暗示生命成分在恆星形成之前就已形成
在恆星之間寒冷、塵土飛揚的空間深處，那裡沒有行星存在，也沒有陽光照射，天文學家發現了一個不應該存在的化學巨星，但它確實存在。科學家們發現了太空中迄今為止發現的最大的含硫分子。這種名為 2,5-環己二烯-1-硫酮 (C₆H₆S) 的環形化合物存在於銀河系中心附近的巨大分子云中。這一發現非常重要，因為它填補了天體化學領域長期存在的空白，並強化了生命的原始成分早在恆星、行星或地球本身存在之前就開始形成的觀點。馬克斯·普朗克地外物理研究所（MPE）首席研究員兼科學家荒木光典（Mitsunori Araki）表示：“這是在星際空間中首次明確探測到復雜的環狀含硫分子，也是了解太空與生命構成要素之間化學聯繫的關鍵一步。”尋找太空中缺失的硫硫是地球上蛋白質和酶的關鍵元素，但複雜的硫分子一直頑固地拒絕在太空中出現——直到現在。例如，科學家在太空中檢測到許多複雜的碳基分子，但硫化合物仍然令人驚訝地小而簡單，通常由六個或更少的原子組成。這很奇怪，因為太陽系中的隕石和彗星含有更複雜的硫化學物質。因此，在星際空間和行星系統之間的某個地方，硫似乎消失了。為了解開這個謎團，研究人員決定，他們首先在實驗室中創建並研究一個硫分子，而不是猜測太空中可能存在什麼硫分子。他們從苯硫酚開始，這是一種含有硫磺、氣味濃烈的液體。通過向其發射 1000 伏的放電，他們將分子分解並讓它們重新組合成新的形式——模仿太空中的能量條件。其中一種產物是C6H6S，一種具有六元碳環、共有13個原子的穩定分子。下一步是識別。太空中的分子不是通過視覺來檢測的，而是通過它們旋轉時發出的無線電波來檢測的。研究作者使用定制的光譜儀，以極高的精度測量了 C₆H₆S 的精確無線電頻率，精確到超過七位有效數字。這創造了獨特的無線電指紋。然後，他們在使用西班牙的兩座強大射電望遠鏡（IRAM 30 米望遠鏡和 Yebes 40 米望遠鏡）收集的天文數據中尋找這一指紋。信號就在那裡，隱藏在一個經過充分研究的分子云中，稱為 G+0.693-0.027，距離地球約 27,000 光年，靠近銀河系中心。更重要的是，這個雲還沒有形成恆星，這表明這種化學反應在宇宙歷史的早期就發生了。研究作者之一、MPE 科學家瓦萊里奧·拉坦齊 (Valerio Lattanzi) 表示：“我們的研究結果表明，在年輕的無星分子云中已經存在一種與彗星結構相似的 13 個原子（硫）分子。這證明生命的化學基礎早在恆星形成之前就已經開始。”許多硫仍然缺失 這一發現不僅僅是在宇宙列表中添加了一個新分子。它在星際空間與彗星和隕石中發現的物質之間建立了直接的化學橋樑，這表明復雜的硫化學物質在從恆星形成雲到行星系統的旅程中倖存下來。然而，檢測一種分子還不能解釋這種化學反應的廣泛性，也不能解釋這些化合物如何隨著恆星和行星的形成而演化。眾所周知，硫化學很難建模，許多含硫分子可能仍然是不可見的，因為它們的實驗室指紋未知。進一步的研究將集中於在實驗室和太空中尋找更大、更複雜的硫化合物。該研究發表在《自然天文學》雜誌上。
已发布: 2026-01-24 07:52:00
