书城科普读物南极北极哪里冷
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第58章 星际尘埃的温度

生命的起源是大家最常谈及的话题之一。科学家们对此有很多猜测,除了影响较大的生命化学起源学说,即认为生命是由地球早期物质长期化学演变逐步进化而来的观点外,还有一些人认为,地球最初的生命来自宇宙间的星际尘埃。

这种说法并非没有道理。20世纪60年代,科学家利用射电望远镜,首次在星际尘云中发现了水、氨和甲醛,后来又发现了丙炔腈、甲醇和甲基乙炔等。迄今,已经得到证实的星际分子共有130多种,其中绝大部分都是有机分子,包括生命所必需的复杂核糖分子,如醛糖、乙烯基乙二醇等。

科学家们在对采自地球高层大气的太空尘埃样品进行分析后发现,这些星际尘埃大部分由硅酸盐微粒组成,其中含有少量有机分子。有些尘埃微粒含有太阳系中极罕见的同位素,表明它们来自遥远的其他恒星。在寒冷的宇宙空间,星际尘埃的温度低达零下260℃。它们分散在空旷广袤的太空中,是形成星系、星云和所有宇宙天体的基本物质。

此外,科学家们通过对采自世界各地的上万块陨石进行详细分析,发现其中大多含有核酸碱基、甲酮、苯醌、羧酸、胺与酰胺之类的有机化合物,有些居然包纳了构成地球生命全部基本要素的氨基酸和脂肪酸,以及构成活细胞脂肪主要成分的二羟基丙酮和甘油等。

到目前为止,科学家们已形成了一个初步的共识,即生命起源应当追溯到与生命有关的元素及化学分子的起源。因此,生命演化的历程应当从宇宙形成之初开始。

构成生命元素的氢是在距今约137亿年前的“大爆炸”强烈热辐射中形成的,生命的主要物质碳、氧、氮、磷、硫、钙、铁之类的原子是在第一代恒星耗尽它们最后的氢燃料之后,在内核深处制造出来的。当恒星临终时,通过剧烈的爆发,把这些元素送进太空,成为星际尘埃。

在星际环境中充满了太空辐射和宇宙射线,会促成碳原子与氢结合,形成多环芳烃,而分子间的化学作用则将它们进一步合成为甲酮、腈、乙醚、乙醇、脂肪酸、单糖,甚至氨基酸和核酸碱基等更复杂的有机物质。因此,生命所需的几乎每一样东西在太空都已具备了。

星际尘埃进入太阳系后,将有机物质散播到彗星和小行星上,这些有机分子由彗星或陨石带到地球,促成地球上的原始生命的产生和发展。

为了验证这种说法,科学家们派出“星尘号”飞船远赴数亿千米之外,首次利用特殊气凝胶装置获取彗星物质和来自其他恒星的星际尘埃颗粒。“星尘号”成功返回地球,这些彗星物质和星际尘埃颗粒也许能够告诉我们生命究竟起源自哪里。