젊은 태양의 태양 에너지 입자에 의한 약하게 환원되는 행성 대기에서 아미노산과 카르복실산의 형성

인생은 Hadean Eon 동안 시작되었을 가능성이 높습니다. 그러나 화학의 복잡성에 기여한 환경 조건은 잘 알려져 있지 않습니다.

자연 발생의 시작을 이해하려면 초기 지구의 내부 역학 조건과 함께 전 지구(태양권) 및 지역(대기, 표면 및 해양)을 포함한 다양한 환경 조건에 대한 더 나은 이해가 필요합니다. 여기에서 우리는 초기 지구 대기를 대표하는 약하게 환원된 가스 혼합물에서 아미노산과 카르복실산의 형성에 젊은 태양의 슈퍼플레어와 관련된 은하 우주 광선(GCR)과 태양 에너지 입자(SEP)의 기여를 조사합니다. 또한 낙뢰현상 및 태양자외선(UV)에 의해 도입된 제품과도 비교합니다.

일련의 실험실 실험에서 우리는 다양한 혼합 비율의 이산화탄소, 메탄, 질소 및 물 혼합물의 양성자 조사를 통해 아미노산과 카르복실산의 형성을 감지하고 특성화했습니다. 이 실험은 0.5%(v/v)의 초기 메탄이 가스 혼합물에 도입되었을 때 산 가수분해 후 아미노산의 검출을 보여줍니다. 동일한 가스 혼합물에 대해 수행된 일련의 스파크 방전(번개 섬광 시뮬레이션) 실험에서 아미노산 형성을 감지하려면 최소 15%의 메탄이 필요하며 UV 조사를 통한 실험에서는 아미노산이 감지되지 않는 것으로 나타났습니다. , 50% 메탄을 사용한 경우에도 마찬가지입니다. 카르복실산은 양성자 조사 및 스파크 방전에 의해 비환원성 가스 혼합물(0% 메탄)에서 형성되었습니다.

따라서 우리는 젊은 태양에서 발생하는 GCR과 SEP 현상이 약하게 환원되는 대기에서 생물학적으로 중요한 유기 화합물의 프리바이오틱스 형성을 위한 가장 효과적인 에너지원을 나타낸다고 제안합니다. 태양계 탄생 후 첫 6억년 동안 젊은 태양으로부터 빈번한 SEP를 생성한 우주 기상의 에너지 플럭스는 GCR의 에너지 플럭스보다 훨씬 클 것으로 예상되었기 때문에 SEP에 의해 구동되는 에너지 양성자는 하데스 지구의 대기에서 생물 유기 화합물의 프리바이오틱 생산을 위한 가장 유망한 에너지원입니다.

Kensei Kobayashi, Jun-ichi Ise, Ryohei Aoki, Miei Kinoshita, Koki Naito, Takumi Udo, Bhagawati Kunwar, Jun-ichi Takahashi, Hiromi Shibata, Hajime Mita, Hitoshi Fukuda, Yoshiyuki Oguri, Kimitaka Kawamura 2023, 13(5), 1103; DOI: 10.3390/life13051103https://www.mdpi.com/2075-1729/13/5/1103 (오픈액세스)우주생물학, 천체화학

SpaceRef 공동 창립자, Explorers Club 회원, 전 NASA, Away Teams, 언론인, 우주 및 우주 생물학, Lapsed Climber.