是谁制造了星际有机分子?
1930年代,星空偷窥癖患者天文学家得了一件宝物:射电望远镜。
从此,星空的棉袄被扒开,布衫被扯掉,硬盘深处的私货突然在朋友圈疯转……
为啥?
因为我们人类看东西,靠的是“光”。所谓光,是电磁波的一种。
电磁波是个大家族,波长从0.01纳米到几千公里都有,人类只能看见390—780纳米这一小段。这一小段的电磁波,叫作“可见光”。
射电望远镜的可视“带宽”,是人眼的Nn倍。
这下人类算是开了“天眼”,仰望星空这事儿就更诱人了。
1963年,天文学家在遥远的太空中看到一个新鲜玩意儿:分子。
不是吧?看清月亮上的山都费劲,咋能看到星际分子呢?
因为物质都会发射、吸收电磁波,而不同的原子、分子,发射和吸收的电磁波也不同。所以,电磁波光谱,其实就是原子、分子的指纹。
射电望远镜收到一条电磁波,人类分析一下光谱,就知道发射它的是个啥分子。
这是一个羟基分子,羟(qiang)读起来很高冷,其实是化学家用氢和氧的拼音凑出来的名字,所以这个分子是OH。
星际分子搞得天文学家们很兴奋。
那么问题又来了:分子这玩意儿满地球都是,连我们自己也都是一堆分子,有啥稀奇?为啥稀奇?
当然不是因为天文学家没见过世面,而是因为天文学家和其他人类都没见过世面。
我们人类本来以为,除了星云之类,星际之间是空的。
可是1951年却在“虚空”中发现了氢原子。就这,人类也没想到会有分子。
因为,原子合体才是分子。原子之间要结合,也是有条件的,比如距离呀、温度呀、压力呀、媒婆呀等等。
所以就算星际有原子,在空空如也的太空中,一个原子遇到另一个原子,已经不易,结合在一起就更不易。
要是几个原子搞在一起,这画面就更不敢想象了。
然而,1968年,人类发现太空中有氨分子(NH4),还有甲醛(H2CO)。接下来的发现就更过分了:HC7N(地球上没发现过)、氰基辛炔HC9N(有11个原子,原子量达到123)……
这些玩意儿,把天文学家们惊呆了,因为这些不仅是分子,而且是有机分子,并且是比较复杂的有机分子。
要知道,有些有机分子,人工合成都不容易,它们却在太空自产自销,是不是有点邪门儿?
所以,星际有机分子,和脉冲星、类星体、宇宙微波背景辐射一起,并称为20世纪60年代天文学四大发现。这四大发现,都和射电望远镜有关系。
星空还是那个星空,而人类却已不是当初的人类。
因为人类三观已经被毁了又毁。
为啥发现星际有机分子是一件毁三观的事儿呢?
因为在过去,人类以为,只有生物,也就是“有机体”才能产生这类玩意儿,所以叫“有机物”。
发现星际有机分子,直接升级了人类对有机物,甚至生命起源的认知。
虽然比地球上的复杂有机分子,星际有机分子还差得太远,离生命就更远,然而,有机分子可以在太空自然制造,那么,产生生命也就是很自然的事了,存在外星生命的可能性就更高了。
所以,天文学家们守着宝贝射电望远镜,心如鹿撞,期待窥见离生命更近的星际有机分子。
这一刻很快就来了,却不是射电望远镜的功劳。
1969年9月,澳大利亚墨尔本的默奇森小镇,晴空霹雳。
一颗陨石大张旗鼓地送上门来。
它造成的轰动,远远超过了它爆炸的那声绝响。
人类惊奇地发现,这些45亿岁的陨石碎片,带来了好多有机分子:氨基酸。
这种眼熟的玩意儿,是“生物功能大分子蛋白质”的基本零件。
更让人大跌眼镜的是,这些氨基酸竟有74种之多。
并且,并且,其中只有8种是地球上也有的,剩下的66种,在我地大物博、物产丰富、有机物众多的大地球上都没有。
2001年,科学家们刚把惊掉的下巴合拢,又立即掉了下来。
因为,美国人在默奇森陨石上叒发现了更复杂的分子:糖。
这些东西,Made in 哪儿?怎么制造的?
我们知道的越多,就发现不知道的更多。
星际有机分子越找越多,越来越奇葩。
比方说,人马座那片神秘的星云,简直是个有机分子超级市场,竟然藏有亿年陈酿,是的,你没看错,那是乙醇(酒精)。
有多少呢?8000亿亿亿升。这是多大体积呢?有7000个地球那么大。
还有很多星际有机分子,是地球上从未天然形成过的,只能人工合成,并且有的是即使合成了,在实验室都很难稳定的那种。
怎么这么神奇?
星际有机分子,已经成为人类研究天体演化、生命起源、物质结构三大基础理论的重要交点。
这些星际有机分子,有的已经存在几十亿年以上。
当它们扑进某个温柔行星的怀抱,可能就有机会参与抽奖活动:生命的伟大创作。
我们地球上的生命是不是源于星际有机分子?
没人知道。
我们只能说,地球生命起源因此多了一个途径,外星生命因此提高了存在的可能性。
不仅如此,它也为石油的成因提供了一个新的证据。
石油主要是碳氢化合物,烃类,它的产生,有两种说法:有机说、无机说。
有机说认为,那是远古生物的尸体在地层深处的高温高压下,慢慢煎熬成了石油。
复杂有机分子被破坏,转化成比较简单的有机分子,这很合理。
无机说认为,在地壳深处,温度、压力、催化剂等等,各种条件都可能发生,无机的碳、氢等原料,被组装成烃类分子也不奇怪。
不信,那看那疏阔寂寥的星空,穷得毛都没有,都能组装这种玩意儿。
况且,况且,况且,这里是地球。
PS:音频讲解随口有所扩展。
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