生物分子中的氮指纹可能来自早期的太阳

元素氮的化学指纹在从生命分子到太阳风到星际尘埃的材料中极端变化。关于这种多样性的出现的想法包括来自我们的太阳系以外的冰彗星和复杂的化学场景穿梭的外来分子。

使用强大紫外线光源的新实验表明，不需要额外的太阳能解释，化学反应很直接，加州大学圣地亚哥分校，希伯来大学和加州大学洛杉矶分校的科学家在早期网络版的“ 会议录”中报道。国家科学院 9月29日当周。

氮以两种稳定形式存在。氮-14在其核中具有相等数量的质子和中子，是最丰富的。具有额外中子的氮-15更为罕见，但像蛋白质这样的生物分子具有更大的比例; 相对于地球大气中的氮气，它们富含氮-15。地球的大气本身比其他来源的氮-15相对更多，例如太阳风和木星的大气层。

来自冰彗星Wild 2的样本，由NASA的Stardust任务检索，以及几种陨石也具有相对更多的氮-15，并且在构成石质陨石的不均匀混合物中是夹杂物，单个晶体可以具有极高比例的氮-15。这些观察结果表明，生命的基石可以在地球上“播种”，也许是由彗星传播的。

新的实验使这种假设变得不必要。“我们可以在太阳系内部产生氮气富集。你可以在我们的太阳系内形成所有这些生命的基石。你不必从外面带来碎片，”Subrata Chakraborty说，他是化学项目的科学家。加州大学圣地亚哥分校和该报告的主要作者。

Chakraborty及其同事通过氮气和氢气照射一束非常短波紫外线的明亮光束，产生了相对于初始气体中氮气-15比率急剧偏斜的氨气，与地球大气相匹配。如果一个或两个原子是较重的原子，则成对的氮原子 - 气体的分子 - 更可能被UV光子分裂。那些释放的氮原子与氢重新结合形成氨。

氨分子，一个与三个氢原子结合的氮原子，构成一个基本的化学基团，“胺”是特征氨基酸，它们在长链中连接形成蛋白质。它们还连接碳的芳环以形成含氮碱基，这些信息携带DNA和RNA的成分。RNA是有多少人认为生活开始了。

像这样的光，这么短的波长，不再是地球了。它受地球大气层的影响。事实上，这些实验是在一个定制设计的真空室中进行的，该真空室与劳伦斯伯克利国家实验室的先进光源同步加速器对齐，是一个挑战。

导致这项工作的加州大学圣地亚哥分校的化学教授Mark Thiemens说，很久以前就会发生产生具有额外氮-15的胺的化学事件，可能是在早期太阳星云的冰冷外围。“这是发生这种情况的最佳时机：在行星之前，在生命之前。”

其他作者包括耶路撒冷希伯来大学的Harel Muskatel，加州大学圣地亚哥分校的Teresa Jackson，劳伦斯伯克利国家实验室的Musahid Ahmed和希伯来大学的RD Levine以及加州大学洛杉矶分校。宇航局的宇宙化学和太阳系起源计划资助了这项工作。能源部支持高级光源的运行。

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