近日，德国马克斯普朗克天文学探讨所寿命起源实验室负责人何佼博士团队初次发觉，星际尘埃外表一氧化碳冰的结晶相变对宇宙中繁杂分子的造成具备要紧意义。这一发觉可能为宇宙中寿命起源之谜提供新线索。相干效果发表在《天体物理学杂志快报》上。

　　寿命起源一直是科学界的重要未解之谜。往日几十年里，天文学家在太空的星际云中发觉了许多有机分子，此中的繁杂有机分子可能随着陨石、彗星等落到地球上，成为地球寿命造成的根基。要解开寿命起源这一重要谜题，起首要解释一种要害难题：这点发动地球寿命的要紧有机分子，是如何在分子云稀薄且低温的环境中造成的？

　　恒星之中的分子云密度十分低，即便是最稠密的位置，大度密度也仅差不多于地球上大度密度的百万亿分之一。在这类要求下，平凡的化学反映不容易产生。上世纪六十年代，科学家们提议了一种构想：星际尘埃颗粒好像一种“微型宇宙实验室”，繁杂化学反映正是在这点“宇宙实验室”里产生的。这类尘埃颗粒鉴于碳或硅酸盐，直径小于一微米，平常造成于冷恒星的外层或超新星爆炸。在星际分子云中，这点尘埃颗粒会在外层积聚一层冰，而这点冰层便是一种微小的“宇宙化学实验室”。

　　这点冰层的厚度平常为几十个单分子层，呈洋葱状构造。“洋葱”的内层最重要的是水冰，以及少量的二氧化碳、氨等分子。其外层最重要的是一氧化碳冰，以及甲醇或甲醛等有机物。它还可能含有氢和氧原子，以及其它化学活性特别高、特别可能参加化学反映的被称为“自由基”的化合物，如羟基、甲酰基、甲氧基、羟甲基等。

　　之前的实验及理论探讨表达，一氧化碳冰层中这点活性物质之中的化学反映造成了众多繁杂有机分子。但科学家在解释冰层里的化学反映时，遇到了一种困难：冰层温度极低（约10开尔文，即零下263摄氏度），差不多全部分子、原子和自由基都冻结成冰，嵌在一氧化碳冰中的反映物没有办法自由搬动，也就不行集中在一同达成化学反映。这就没有办法解释太空中探测到的繁杂有机物是如何造成的，也和过去的冰层里繁杂有机物生成相干实验探讨结果相矛盾。

　　为攻克这一困难，德国马克斯普朗克天文学探讨所与美国雪城大学合作，设置了一系列模拟实验，在实验室中模拟致密分子云的超高真空以及极低温要求，在水冰外表掩盖一氧化碳冰层，用来探讨一氧化碳冰层的结晶进程。它们发觉在大约10开尔文（致密分子云的典范温度）左右时，一氧化碳冰层由非晶态（分子没有序排列）变成多晶态（分子造成众多微小的晶体），在这一进程中，嵌在一氧化碳冰层里的其它分子和自由基可行在冰中搬动并集中成团，从而产生化学反映，为更繁杂的化学反映铺平了公路。

　　何佼博士在接纳科技日报记者采访时显示：“依据这一探讨，咱们推断在恒星造成初期的星云环境下，多数尘埃外表的一氧化碳都处于多晶态，结晶这一相变进程在宇宙中极为常见；与之同一时间产生的是各式繁杂有机分子的生成。咱们可行因此推断，一氧化碳结晶相变关于全个宇宙中繁杂有机分子生成，乃至终归寿命的显露都具备差不多要紧的意义。”

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