数十亿年前的太空化学：陨石中的聚合物提供了早期太阳系的线索

据外媒报道，一组来自最古老陨石类别CV3类型“成员”的聚合物，揭示了早在125亿年前的太空化学。 许多陨石是来自小行星的小碎片，在它们存在的任何时候都没有经历过高温。正因为如此，这些陨石为我们的太阳系在45.7亿年前形成时或之前存在的复杂化学成分提供了良好的记录。

由于这个原因，研究人员对陨石中的单个氨基酸进行了研究，这些氨基酸种类丰富，其中许多是现今的生物体中没有的。

在AIP出版社出版的《流体物理学》中，来自哈佛大学的研究人员显示，在最古老的陨石类--CV3型的几个“成员”中，存在着一组系统的氨基酸聚合物。这些聚合物形成了有组织的结构，包括结晶的纳米管和规则的钻石对称性的空间填充晶格，其密度估计是水的1/30。

作者Julie McGeoch说：“因为形成我们的聚合物所需的元素早在125亿年前就存在了，而且似乎有一条形成它们的气相路线，所以这种化学有可能在整个宇宙中都存在。”

防止地球上的污染是研究人员的首要任务。他们设计了一种洁净室方法，使用带有真空钎焊金刚石钻头的清洁步进电机，在仅从孔的底部取出新蚀刻的材料之前，将几毫米推进到陨石样本中。在一次蚀刻中使用了几个钻头，所有的钻头都是用超声波清洗的。

然后研究人员将得到的微米级的陨石颗粒放在管子里，储存在零下16摄氏度。通过Folch萃取法诱导聚合物从微米级颗粒中扩散出来，这涉及到与不同密度的溶剂相关的两个化学阶段。质谱分析显示了这些聚合物的存在，它们由甘氨酸（最简单的氨基酸）链和额外的氧和铁组成。它们有一个非常高的氘氢同位素比率，证实了它们的外星来源。

这项研究的灵感来自于对一种小型的、高度保守的生物蛋白的观察，这种蛋白可以吸附水。这一发现表明，如果这种分子能够在气相空间形成，它将通过提供大量的水来帮助早期的化学。

研究人员利用量子化学表明氨基酸应该能够在分子云中聚合，保留聚合的水。随后进行了许多实验，使用陨石作为聚合物的来源，最终形成了三维结构。

展望未来，研究人员希望通过持续的X射线分析获得甘氨酸棒的更多细节。同类的其他聚合物仍有待于表征，并可能揭示出聚合物形成的能量学。