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天文航天|日本在小行星中发现氨基酸 这意味着发现外星生命吗？

近日，有新闻报道，日本宇宙航空研究开发机构的小行星探测器“隼鸟2号”从小行星“龙宫”带回地球的样本中发现了氨基酸的存在，这则新闻再一次引发了人们对寻找地球以外生命的热切向往 。
事实上，宇宙中存在有机物并不是一件稀奇事 。早在50年之前，科学家们就发现宇宙中广泛存在着有机物了，况且在现代生命的化学起源理论下，有机物在宇宙中的广泛存在也并不令人惊奇 。
但本次的突破在于“首次在地球外确认氨基酸的存在”，也就是说，这是我们人类第一次依靠自己的力量在外太空获取到小行星样本，并且在小行星样本中发现了氨基酸，而不是我们首次在地球外发现了氨基酸 。
01不必惊奇，宇宙中广泛存在着有机物
1969年，一颗明亮的火球从天空坠向澳大利亚维多利亚州默奇森附近，它在坠落前分成了三个大碎片和无数小碎片 。人们在13平方公里的范围内捡到了超过100公斤的陨石碎片，其中最大的两颗一颗重达7公斤，一颗重达680克 。这些陨石被命名为默奇森陨石 。
天文航天|日本在小行星中发现氨基酸 这意味着发现外星生命吗？
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默奇森陨石 图片来源：wikipedia
从1971年开始，科学家们在对默奇森陨石（Murchison meteorite）的化学成分进行研究后发现这颗陨石中含有氨基酸，且有多种氨基酸，包括甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、异缬氨酸、假亮氨酸等70多种，由于氨基酸是组成生命的必要有机物之一，这一发现引起了科学家们寻找地外生命的狂热兴趣，在此后的数十年中他们在其他坠落在地球上的陨石中发现了多种氨基酸和其他的各种生命诞生所必需的化学前体 。
这些化学物质包括各类氨基酸、多元醇、核碱基（嘌呤、嘧啶等）、芳香化合物等等 。2009年和2015年，NASA和ESA的彗星探测器均从彗星中发现多种有机化合物 。2020年2月，甚至还有科学家声称在Acfer 086和Allende陨石中发现了一种含有铁和锂的蛋白质[1]（有争议） 。
随着科技的进步，除了在陨石中寻找有机物的身影外，科学家们还利用带有光谱仪的望远镜观测到了宇宙中星云、分子云、宇宙尘埃中存在着各种有机物的光谱，比如多环芳烃、富勒烯、芳香族-脂肪族混合有机物、乙醛醇等等 。这些有机物的种类可达数百种之多 。
从这些发现来看，其实包括氨基酸在内的有机物在宇宙中是广泛分布的 。
那么，为什么会在宇宙中存在这么多有机物呢？
这其实是化学反应自然形成的 。NASA的科学家认为，这种化学反应从宇宙诞生后数十亿年就开始了，它们往往是在一团星云中的恒星出现之后，行星还未出现之前，星云中的碳元素就在宇宙辐射和恒星作用下开始形成多环芳烃，这是所有有机物形成的开始 。多环芳烃实际上是一些碳元素环，以下是一些例子：
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萘，黑色为碳原子，灰色为氢原子 图片来源：wikipedia
天文航天|日本在小行星中发现氨基酸 这意味着发现外星生命吗？
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芴，同上，总而言之多环芳烃就是碳环不断重复连接 图片来源：wikipedia
在恒星周边除了会因为化学反应形成多环芳烃之外，还会形成脂肪族（多环芳烃中碳原子成环，这里碳原子成链状），在星际中各种原子、离子、分子以及射线的作用下，它们会氢化、氧化和羟基化，从而转变成更复杂的有机物，比如氨基酸和核苷酸的前体[2] 。
在宇宙空间形成了这些化合物之后，它们就会附着在各种岩质或冰质小行星中在宇宙中飘荡 。我们现在在地球上发现的各类陨石，以及本次隼鸟二号带回来的小行星龙宫上的样本，其中的氨基酸就是这么来的 。
02 发现外星氨基酸，离外星生命还有多远？
在各大自然博物馆，或者是科技馆里面，有关生命诞生的过程，总会首先展示一个实验设备：米勒实验 。氨气、甲烷、氢气、水、二氧化碳等气体在一个持续放电的瓶子中加热，最后冷却得到的液体中出现了氨基酸 。后续的实验中，人们得到了肽、核糖、核酸碱基等多种生命形成所必需的物质 。
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