世界最神秘十大未解之谜：生命的基石可以在年轻恒星周围迅速形成

据美国太空网（Robert Lea）：长期以来，科学家们一直在质疑，生命所需的复杂分子是如何在太阳年轻时的动荡和暴力环境中形成的。

理论上，一种名为球粒陨石的陨石家族为地球提供了适合生命的物质。

但问题是，首先是如何将含有碳、氮和氧等元素的复杂有机分子密封在这些陨石中的？新的研究表明，这些大分子（生命的基本组成部分）形成的热点可能是婴儿恒星周围旋转物质盘中的所谓尘埃陷阱。

在这里，来自中心年轻恒星的强烈星光可以在短短几十年内照射积累的冰和尘埃，形成含碳大分子，这是相对快速的。

这意味着当较大的星子形成行星时，大分子可能已经存在，或者它们可能以小鹅卵石的形式密封在小行星中。

这些小行星可能会在太空中反复碰撞而破裂，形成更小的天体。

其中一些可能以陨石的形式到达地球。

含有复杂分子的冰粒子的图示（图片uux.cn/ESO/L.Cal ada）伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室的团队成员Paola Pinilla告诉Space.com：在行星可能需要容纳生命的大分子物质的形成中，发现集尘器的新的关键作用是令人难以置信的。

集尘器是尘粒生长为鹅卵石和星子的有利区域，而鹅卵石和星子子是行星的组成部分。

Pinilla解释说，在这些区域，非常小的粒子可以通过持续的破坏性碰撞不断地被重建和补充。

这些微小的微米级颗粒可以很容易地被提升到围绕婴儿恒星的扁平恒星形成物质云的上层，称为原行星盘。

Pinilla说，一旦到达这里，这些粒子就可以从它们的婴儿恒星接收适量的辐射，从而有效地将这些微小的冰粒子转化为复杂的大分子物质。

在实验室里复制太阳系的早期像太阳这样的恒星是在巨大的星际气体和尘埃云中形成过度密集斑块时诞生的。

首先成为原恒星，婴儿恒星体从其诞生云的剩余部分收集物质，堆积在其核心中引发氢与氦核聚变所需的质量上。

这是定义恒星主序星寿命的过程，对于围绕太阳质量的恒星来说，这一寿命将持续约100亿年。

这颗年轻的恒星被一个原行星盘包围着，原行星盘是在它的创造和提升到主序星过程中没有被消耗的物质。

顾名思义，植物是从这种物质和圆盘内形成的，但它也解释了彗星和小行星的起源。

我们的太阳系大约在45亿年前经历了这个创造过程。

之前在地球实验室进行的研究表明，当这些原行星盘受到星光照射时，它们内部可以形成数百个原子的复杂分子。

这些分子主要由碳构成，类似于黑烟或石墨烯。

围绕婴儿恒星PDS 70的原行星盘至少有两颗正在形成的行星。

（图片uux.cn/ALMA（ESO/NAOJ/NRAO）/Benisty等人）尘埃阱是原行星盘中的高压位置，分子的运动在这里减慢，尘埃和冰粒可以积聚。

这些区域的较慢速度可以使颗粒生长，并在很大程度上避免导致碎片化的碰撞。

这意味着它们可能对行星的形成至关重要。

该团队想知道星光给这些区域带来的辐射是否会导致复杂的大分子形成，并使用计算机建模来测试这一想法。

该模型基于阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）收集的观测数据，该阵列由智利北部的66台射电望远镜组成。

莱顿大学的团队成员Nienke van der Marel说：我们的研究是天体化学、ALMA观测、实验室工作、尘埃演化和太阳系陨石研究的独特结合。

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我们现在可以使用基于观测的模型来解释大分子是如何形成的，这真的非常酷。

该模型向团队透露，在除尘器中创建大分子是一个可行的想法。

伯尔尼大学的团队负责人Niels Ligterink说：当然，我们原本希望得到这样的结果，但令人惊讶的是，结果如此明显。

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我希望同事们能更多地关注重辐射对复杂化学过程的影响。

大多数研究人员专注于几十个原子大小的相对较小的有机分子，而球粒陨石大多含有大分子。

在不久的将来，我们期待着使用阿塔卡马大型毫米阵列（ALMA）等强大的望远镜进行更多的实验室实验和观测来测试这些模型，Pinilla总结道。

该团队的研究于周二（7月30日）发表在《自然天文学》杂志上。