是誰(shuí)制造了星際有機(jī)分子?
1930年代,星空偷窺癖患者天文學(xué)家得了一件寶物:射電望遠(yuǎn)鏡。
從此,星空的棉襖被扒開(kāi),布衫被扯掉,硬盤深處的私貨突然在朋友圈瘋轉(zhuǎn)……
為啥?
因?yàn)槲覀內(nèi)祟惪礀|西,靠的是“光”。所謂光,是電磁波的一種。
電磁波是個(gè)大家族,波長(zhǎng)從0.01納米到幾千公里都有,人類只能看見(jiàn)390—780納米這一小段。這一小段的電磁波,叫作“可見(jiàn)光”。
射電望遠(yuǎn)鏡的可視“帶寬”,是人眼的Nn倍。
這下人類算是開(kāi)了“天眼”,仰望星空這事兒就更誘人了。
1963年,天文學(xué)家在遙遠(yuǎn)的太空中看到一個(gè)新鮮玩意兒:分子。
不是吧?看清月亮上的山都費(fèi)勁,咋能看到星際分子呢?
因?yàn)槲镔|(zhì)都會(huì)發(fā)射、吸收電磁波,而不同的原子、分子,發(fā)射和吸收的電磁波也不同。所以,電磁波光譜,其實(shí)就是原子、分子的指紋。
射電望遠(yuǎn)鏡收到一條電磁波,人類分析一下光譜,就知道發(fā)射它的是個(gè)啥分子。
這是一個(gè)羥基分子,羥(qiang)讀起來(lái)很高冷,其實(shí)是化學(xué)家用氫和氧的拼音湊出來(lái)的名字,所以這個(gè)分子是OH。
星際分子搞得天文學(xué)家們很興奮。
那么問(wèn)題又來(lái)了:分子這玩意兒滿地球都是,連我們自己也都是一堆分子,有啥稀奇?為啥稀奇?
當(dāng)然不是因?yàn)樘煳膶W(xué)家沒(méi)見(jiàn)過(guò)世面,而是因?yàn)樘煳膶W(xué)家和其他人類都沒(méi)見(jiàn)過(guò)世面。
我們?nèi)祟惐緛?lái)以為,除了星云之類,星際之間是空的。
可是1951年卻在“虛空”中發(fā)現(xiàn)了氫原子。就這,人類也沒(méi)想到會(huì)有分子。
因?yàn)椋雍象w才是分子。原子之間要結(jié)合,也是有條件的,比如距離呀、溫度呀、壓力呀、媒婆呀等等。
所以就算星際有原子,在空空如也的太空中,一個(gè)原子遇到另一個(gè)原子,已經(jīng)不易,結(jié)合在一起就更不易。
要是幾個(gè)原子搞在一起,這畫面就更不敢想象了。
然而,1968年,人類發(fā)現(xiàn)太空中有氨分子(NH4),還有甲醛(H2CO)。接下來(lái)的發(fā)現(xiàn)就更過(guò)分了:HC7N(地球上沒(méi)發(fā)現(xiàn)過(guò))、氰基辛炔HC9N(有11個(gè)原子,原子量達(dá)到123)……
這些玩意兒,把天文學(xué)家們驚呆了,因?yàn)檫@些不僅是分子,而且是有機(jī)分子,并且是比較復(fù)雜的有機(jī)分子。
要知道,有些有機(jī)分子,人工合成都不容易,它們卻在太空自產(chǎn)自銷,是不是有點(diǎn)邪門兒?
所以,星際有機(jī)分子,和脈沖星、類星體、宇宙微波背景輻射一起,并稱為20世紀(jì)60年代天文學(xué)四大發(fā)現(xiàn)。這四大發(fā)現(xiàn),都和射電望遠(yuǎn)鏡有關(guān)系。
星空還是那個(gè)星空,而人類卻已不是當(dāng)初的人類。
因?yàn)槿祟惾^已經(jīng)被毀了又毀。
為啥發(fā)現(xiàn)星際有機(jī)分子是一件毀三觀的事兒呢?
因?yàn)樵谶^(guò)去,人類以為,只有生物,也就是“有機(jī)體”才能產(chǎn)生這類玩意兒,所以叫“有機(jī)物”。
發(fā)現(xiàn)星際有機(jī)分子,直接升級(jí)了人類對(duì)有機(jī)物,甚至生命起源的認(rèn)知。
雖然比地球上的復(fù)雜有機(jī)分子,星際有機(jī)分子還差得太遠(yuǎn),離生命就更遠(yuǎn),然而,有機(jī)分子可以在太空自然制造,那么,產(chǎn)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,天文學(xué)家們守著寶貝射電望遠(yuǎn)鏡,心如鹿撞,期待窺見(jiàn)離生命更近的星際有機(jī)分子。
這一刻很快就來(lái)了,卻不是射電望遠(yuǎn)鏡的功勞。
1969年9月,澳大利亞墨爾本的默奇森小鎮(zhèn),晴空霹靂。
一顆隕石大張旗鼓地送上門來(lái)。
它造成的轟動(dòng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了它爆炸的那聲絕響。
人類驚奇地發(fā)現(xiàn),這些45億歲的隕石碎片,帶來(lái)了好多有機(jī)分子:氨基酸。
這種眼熟的玩意兒,是“生物功能大分子蛋白質(zhì)”的基本零件。
更讓人大跌眼鏡的是,這些氨基酸竟有74種之多。
并且,并且,其中只有8種是地球上也有的,剩下的66種,在我地大物博、物產(chǎn)豐富、有機(jī)物眾多的大地球上都沒(méi)有。
2001年,科學(xué)家們剛把驚掉的下巴合攏,又立即掉了下來(lái)。
因?yàn)?,美?guó)人在默奇森隕石上叒發(fā)現(xiàn)了更復(fù)雜的分子:糖。
這些東西,Made in 哪兒?怎么制造的?
我們知道的越多,就發(fā)現(xiàn)不知道的更多。
星際有機(jī)分子越找越多,越來(lái)越奇葩。
比方說(shuō),人馬座那片神秘的星云,簡(jiǎn)直是個(gè)有機(jī)分子超級(jí)市場(chǎng),竟然藏有億年陳釀,是的,你沒(méi)看錯(cuò),那是乙醇(酒精)。
有多少呢?8000億億億升。這是多大體積呢?有7000個(gè)地球那么大。
還有很多星際有機(jī)分子,是地球上從未天然形成過(guò)的,只能人工合成,并且有的是即使合成了,在實(shí)驗(yàn)室都很難穩(wěn)定的那種。
怎么這么神奇?
星際有機(jī)分子,已經(jīng)成為人類研究天體演化、生命起源、物質(zhì)結(jié)構(gòu)三大基礎(chǔ)理論的重要交點(diǎn)。
這些星際有機(jī)分子,有的已經(jīng)存在幾十億年以上。
當(dāng)它們撲進(jìn)某個(gè)溫柔行星的懷抱,可能就有機(jī)會(huì)參與抽獎(jiǎng)活動(dòng):生命的偉大創(chuàng)作。
我們地球上的生命是不是源于星際有機(jī)分子?
沒(méi)人知道。
我們只能說(shuō),地球生命起源因此多了一個(gè)途徑,外星生命因此提高了存在的可能性。
不僅如此,它也為石油的成因提供了一個(gè)新的證據(jù)。
石油主要是碳?xì)浠衔铮瑹N類,它的產(chǎn)生,有兩種說(shuō)法:有機(jī)說(shuō)、無(wú)機(jī)說(shuō)。
有機(jī)說(shuō)認(rèn)為,那是遠(yuǎn)古生物的尸體在地層深處的高溫高壓下,慢慢煎熬成了石油。
復(fù)雜有機(jī)分子被破壞,轉(zhuǎn)化成比較簡(jiǎn)單的有機(jī)分子,這很合理。
無(wú)機(jī)說(shuō)認(rèn)為,在地殼深處,溫度、壓力、催化劑等等,各種條件都可能發(fā)生,無(wú)機(jī)的碳、氫等原料,被組裝成烴類分子也不奇怪。
不信,那看那疏闊寂寥的星空,窮得毛都沒(méi)有,都能組裝這種玩意兒。
況且,況且,況且,這里是地球。
PS:音頻講解隨口有所擴(kuò)展。
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