2023年9月,一个来自太空的密封舱砸进了美国犹他州的沙漠。里面装着NASA的冥

夜安赏世界 2026-02-10 09:38:28

2023年9月,一个来自太空的密封舱砸进了美国犹他州的沙漠。里面装着NASA的冥王号(OSIRIS-REx)探测器从小行星贝努(Bennu)表面刮回来的岩石碎屑,总共大约250克。

这些碎屑来自一颗46亿岁的小行星,和太阳系同龄。科学家很快在里面发现了氨基酸。

你每天都在和氨基酸打交道。人体里的蛋白质,就是由氨基酸一个接一个串联起来的。蛋白质负责几乎所有的生物功能:构建细胞、催化化学反应、传递信号。没有氨基酸,就没有蛋白质;没有蛋白质,就没有生命。所以氨基酸被称为“生命的基本构件”,一点也不夸张。

在采回来的小行星样本里找到生命的基本构件,意味着生命的原材料可能不是地球自产的,而是搭着小行星和彗星的顺风车,从太空“快递”到早期地球上的。

问题来了:这些氨基酸是怎么在太空中形成的?

过去几十年,科学界的主流答案很明确——需要液态水。具体来说,是一种叫“施特雷克合成”的化学反应:氢氰酸、氨和醛类物质在液态水中碰头,就能生成氨基酸。这个过程需要温和的温度和液态水环境,就像在一锅温水里慢慢炖出来的。

这个假说很合理。1969年坠落在澳大利亚的默奇森陨石,是科学界研究了半个多世纪的明星样本。分析它内部的氨基酸,得到的同位素特征确实和"温水合成"的故事吻合。

所谓同位素,简单说就是同一种元素的“胖瘦版本”。比如碳原子,大多数碳原子的质量数是12,但有少量碳原子多带了一两个中子,质量数变成13甚至14。它们化学性质几乎一样,但质量略有不同。通过精密仪器测量一种物质里不同同位素的比例,科学家就能像侦探分析指纹一样,反推出这种物质是在什么条件下形成的。

美国宾夕法尼亚州立大学的团队,就是用这种“同位素指纹”技术来分析贝努样本的。他们拿到的样品小得可怜,大约只有一茶匙那么多。但他们拥有专门改装过的仪器,能在极低含量的有机物中精确测量同位素比值。

他们重点盯上了甘氨酸。这是最简单的氨基酸,只有两个碳原子,容易在各种化学条件下生成,因此常被当作早期化学演化的风向标。

结果出乎意料。

贝努样本中甘氨酸的同位素特征,和默奇森陨石里的完全不同。

默奇森的氨基酸,指纹指向温水环境;贝努的氨基酸,指纹则指向一个截然不同的场景:太阳系早期边缘地带,冰冷刺骨,没有液态水,只有冻结的冰层,暴露在宇宙射线的辐射之下。

换句话说,贝努上的甘氨酸很可能不是在温水里“炖”出来的,而是在冰里被辐射“轰”出来的。

“我们的结果颠覆了过去对小行星中氨基酸形成方式的认知,”该研究的共同第一作者、宾州州立大学的艾莉森·巴钦斯基(Allison Baczynski)说,“生命基本构件能够形成的条件,远比我们以为的更多样。”

这意味着,贝努和默奇森陨石的母体,很可能来自太阳系中化学环境完全不同的区域。一个温暖湿润,一个冰冷荒芜,但两者都能制造出生命的零件。生命原材料的来源,比我们想象中宽广得多。

故事到这里还没完。研究团队还发现了一个更奇怪的现象。

氨基酸有一个有趣的特性:它们像左手和右手一样,存在两种互为镜像的形态。过去科学家一直假设,同一种氨基酸的这对“左右手”,同位素特征应该是一样的。毕竟它们是同一个化学反应的产物。

但在贝努的样本里,谷氨酸的左手版和右手版,氮同位素的数值差异大得离谱。两个明明是镜像关系的分子,身上的化学“指纹”居然截然不同。

目前没有人能解释这是为什么。

这勺来自太空的土,目前带来的问题远比答案多。它告诉我们,生命可能早在地球诞生之前,就已经在那些漂浮的冰块和岩石里打包好了,只等某次撞击,把这份“快递”投送到地球这片沃土上。

我们体内的碳,或许真的曾是一颗流星在寒冷的深空里历经辐射洗礼后留下的余温。

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图源:Jaydyn Isiminger / Penn State

信源:宾州州立大学官网新闻稿 / Baczynski, Allison A. et al, Multiple formation pathways for amino acids in the early Solar System based on carbon and nitrogen isotopes in asteroid Bennu samples, Proceedings of the National Academy of Sciences (2026). DOI: 10.1073/pnas.2517723123.

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