天文学家发现星际空间中的手性分子 2018-08-03 09:13:00

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S-环氧丙烷(A)和R-环氧丙烷(B)的分子结构

碳,氢和氧原子分别用灰色,白色和红色球表示

来自哈佛 - 史密森尼天体物理中心的一组天文学家在星际空间探测到了手性分子

地球上的生命是基于手性分子

手性分子是那些具有“手性”的分子,也就是说,它们采用两种形式中的一种,化学成分相同但具有镜像形状 - 就像我们的右手和左手:没有旋转可以将一种转换为另一种

由于未知的原因,基本上所有生物分子都是纯手性的(仅具有一种形状)

在地球上,这种形状是左撇子;我们的身体无法消化右手糖

同手性的起源是我们宇宙起源研究中的一个关键谜

尽管一些科学家认为它具有一些进化优势,但选择一种形状而不是另一种形状的机制尚不确定

解开它们需要我们理解这种现象的潜在根源

到目前为止,实验室研究的最古老的材料是陨石样品,但天文学家一直在寻找更为古老的星际介质化学实例,利用射电天文技术寻找气态手性分子的光谱特征

CfA天文学家Ryan Loomis是一支科学家团队的成员,他们已经发现了第一个已知的手性星际分子环氧丙烷(CH3CHCH2O)

科学家使用他们的模型预测了其光谱特征的强度,并确定了他们怀疑的三个特征强度足以检测

一个特征在于具有高背景噪声的无线电频谱的一部分,但另外两个,波长约为2厘米,是明确的

他们在绿色望远镜观察巨型分子云射手座B2的公共档案中寻找这些光谱特征,射手座B2以其丰富的复杂分子而闻名

他们清楚地检测到了每一个,并且在很好的情况下,他们使用澳大利亚帕克斯射电望远镜寻找并找到了第三条线,该望远镜在低得多的背景噪声环境中工作

仔细研究吸收特征的其他可能解释没有发现其他合理的候选人

两种手性都具有相同的光谱,因此尽管新结果可能已经检测到古老的手性分子,但尚不知道它们是否是纯手性的

这些结果也没有确定任何最终可能优先选择单手而非另一手的机制

然而,研究小组可以计算出这些分子的可能环境,这些分子位于一个寒冷,震惊的外壳周围,其中包含许多其他有机物质的致密核心

他们简要推测一个特别有趣的可能性的作用:云中的圆偏振光,也有手性

显然需要更多的研究;同时,新的结果表明手性分子存在于太空中并且可以用于研究

出版物:Brett A. McGuire等人,“发现星际手性分子环氧丙烷(CH3CHCH2O)”,Science 17 Jun 2016:Vol

352,Issue 6292,pp.1449-1452; DOI:10.1126 / science.aae0328资料来源:哈佛 - 史密森尼天体物理中心