太阳、地球、生命的起源

原文摘录   · · · · · · 

• 更准确地说，人们通常认为宇宙中元素的起源有以下三种途径：①通过热核反应（如大爆炸时产生的氦元素或者一些较重的元素，包括铁在内的比铁轻的元素都可以通过恒星内部的核反应产生）；②通过超新星爆发过程中的“爆炸”核合成反应（这是比铁重的元素的合成路径）；③散裂反应，即碰撞引发的核反应，通常是高能粒子（如宇宙射线）撞击周围环境中的物质（气体、尘埃颗粒等）而产生新的元素。最后一种反应类型可以解释自然界中轻元素（锂、铍、硼）的丰度。 (查看原文)

  闻夕felicity 2025-05-14 13:58:08

• 从理论上讲，宇宙中可能存在不需要水和碳基物质的生命。然而，大多数研究者认为，这两种成分的出现对生命的诞生至关重要。有充分的理由支持这个观点。 碳是最容易形成分子骨架的元素，它可以通过多个共价键（最多有4个）与其他原子相连接。这一现象主要与碳的电子结构（最外层有4个电子）及其与其他原子形成很强的共价键的能力（硅元素虽然也是四价，却不具备这样的能力）有关（图3.20）。因此，在众多元素中，碳可以形成最多种类的化学物质并非偶然。不仅如此，碳元素这一相当独特的化学行为与它在宇宙中相对高的丰度值有关：碳的丰度在银河系位列第四，排在氢、氦和氧之后。另外，至今为止大多数以射线天文学方法在星际介质中检测到的分子都是碳基的：这绝不是随机事件可以解释的！ 接下来是水。难以想象一个不含液态水的细胞。基于这一基本假设，人们普遍认为，水对于生命而言必不可少。但从科学的角度看，这一主张正确吗？ 目前只有少数几种液体具有如下特性:分子包含一个疏水端（非极性端）和一个亲水端（极性端），且两者相连可以形成有序的微观结构（如囊泡结构）。在液态水中，这一属性是由水分子之间强烈的相互作用（即氢键）引起的（氢键的存在使得水的沸点高于与其分子质量差不多的分子，如氨气或甲烷。所以常温下水能保持液态，而氨气和甲烷等呈气态）。如果分子或分子的某一部分不能融入水分子形成的氢键网络，它们会被水分子排斥，并连接在一起。当然，这一现象在氢键不存在时也可能发生，因为它们可能或多或少具有结合在一起的能力。这种疏水结构不仅控制了膜的产生，还在蛋白质折叠及其分子之间的连接过程中（比如酶和基质的反应）起到了重要作用。 从这点来看，水的替代物极少且均表现得不尽如人意。前生命化学演化阶段合成的化学物质中，只有甲酰胺能够导致疏水分子的聚合。但水分子的结构更简单，而且宇宙中氢和氧的丰度都很高，从逻辑上讲，太阳系天体中（当然也包括宇宙其他区域）可能存... (查看原文)

  闻夕felicity 2025-05-16 14:38:47