宾州州立大学同位素研究：贝努的甘氨酸可能形成于冰冻且受辐射的冰中

这项研究分析了一粒不超过一茶匙大小的贝努尘埃，重点研究甘氨酸。甘氨酸是最简单的氨基酸，由两个碳原子构成。团队使用宾州州立大学的自制仪器测量同位素，即原子质量的微小差异，这种差异可充当化学指纹。他们测量的有机化合物丰度低至皮摩尔级。

研究人员表示，贝努中的一些氨基酸可能以与以往认知不同的方式形成。"我们的结果颠覆了我们通常认为氨基酸在小行星中形成的方式，"宾州州立大学地球科学助理研究教授、共同第一作者Allison Baczynski说。"现在看来，这些生命基本组成单元可以在许多条件下形成，而不仅仅是在温暖的液态水中。"

甘氨酸的一条更冷的形成路径

此前，甘氨酸形成的主要假说是Strecker合成，即氰化氢、氨与醛或酮在液态水中反应。Baczynski说，新结果提示贝努的甘氨酸可能根本不是在温水中形成，而是在早期太阳系外围受辐射的冰冻中形成。

论文报告称，贝努的甘氨酸并不完全符合Strecker过程。团队分别测量了甘氨酸的两个碳位。在贝努样品中，这两个碳在误差范围内看起来相似；在默奇森陨石中，它们看起来差异很大。团队还测量了另一份贝努提取物中的某些醛和酮。这些化合物的碳-13亏损程度高于贝努的甘氨酸，这一不匹配使仅用Strecker解释贝努的可能性降低。

同位素与默奇森

在一份标记为OREX-800107-183的粉末状贝努样品中，团队鉴定出19种氨基酸，其中几种以左右镜像形式存在。许多氨基酸的碳、氮同位素值高于地球典型值，这支持其太空来源。

贝努甘氨酸的碳同位素值为+21正负6每毫，氮同位素值为+185正负10每毫。默奇森甘氨酸的氮同位素值为+78正负6每毫，因此贝努的数值高出一倍多。两种陨石的碳值在不确定度范围内相近。贝努的β-丙氨酸碳同位素值为+12正负6每毫，氮同位素值为+170正负4每毫。默奇森的β-丙氨酸值为+63正负4每毫。

对照对象是1969年坠落在澳大利亚的默奇森陨石。默奇森的氨基酸似乎形成于温和温度下的液态水中，这类条件可能存在于此类陨石的母体以及早期地球上。宾州州立大学博士后研究员、共同第一作者Ophélie McIntosh说，贝努的氨基酸显示出与默奇森氨基酸截然不同的同位素模式。她说，结果表明这两个母体起源于太阳系化学性质不同的区域。

贝努的谷氨酸两种镜像形式携带截然不同的氮值，这与此类配对应共享同位素特征的预期相矛盾。

形成路径为何重要

氨基酸连接在一起形成蛋白质，蛋白质执行几乎所有的生物功能，从构建细胞到催化化学反应。Baczynski说，在小行星或彗星中发现甘氨酸表明，生命的一些基本成分可能形成于太空，并被送到早期地球。

贝努样品避开了影响陨石的许多污染风险。它以密封状态返回，并在NASA约翰逊航天中心的高纯氮环境下保存。陨石则要穿过反应性大气层，然后落在一个潮湿、有生命的星球上。

团队接下来想做什么

Baczynski说，团队希望分析一系列不同的陨石，研究其中的氨基酸。目标是确定能够创造生命基本组成单元的条件和路径是否存在更多多样性。"我们现在的问题比答案多，"她说。