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  研究：宇宙奇異非晶質冰或為生命物質保護層

【大紀元2013年03月17日訊】美國戈達德空間飛行中心下屬的宇宙冰實驗室的佩裡．基拉金斯(Perry Gerakines)教授領導的一個小組製成了一些具有奇異性質的冰。這些冰被製作成非常薄的薄層，其厚度甚至遠遠小於一粒花粉。而這些奇異的非晶質冰或為生命物質保護層。

據物理學家組織網報導，這種超薄冰層表面被認為非常適宜用於重現在空間環境中發生的關鍵化學反應過程。藉助這一載體，科學家們幾乎可以重現太陽系誕生以來在這些冰物質中曾經發生的所有反應，其中的一些或許將有助於解釋生命的起源。

宇宙冰實驗室的負責人瑞吉．哈德森(Reggie Hudson)說：「這可不是人們記憶中在高中裡學的化學那麼簡單，這是在極端環境中發生的化學反應：極端的低溫，強烈的輻射環境，還有幾乎為零的氣壓，除此之外這些反應一般都發生於氣體或固體中，因為一般而言在星際空間根本就不存在液體物質。」

奇異的非晶質冰或為生命物質保護層

報導稱，真正的反應發生在當基拉金斯使用輻射轟擊這些冰物質的時候。在此之前已經有其他科學家研究了冰在紫外線照射下的反應。基拉金斯此次則考察了冰物質對宇宙射線的反應，由於宇宙射線的能量極高，它可以抵達行星或衛星地表下方的冰層。為了模擬這種輻射，研究組使用了一台高能粒子加速器發射的一束質子束，這個加速器位於一間地下室，外面則用巨厚的混凝土牆進行隔離以確保安全。

藉助這一質子束，研究組可以在半小時時間內重現這些冰物質在太空環境中數百萬年間遭受的破壞作用。此外，只要對這一輻射源的強度和計量進行適當的調整，基拉金斯的小組便可以模擬這些冰被埋藏在彗星，冰衛星或行星地表下方不同深度的情況。隨後他分別對由水和氨基酸混合的冰樣進行測試，並將結果與純粹由氨基酸形成的冰得到的結果進行比對。每進行一次輻射轟擊，研究組便會使用儀器查看這些氨基酸的分子是否被打斷，以及是否有新的物質產生。

正如預料的那樣，隨著輻射劑量的不斷上升，越來越多的氨基酸分子鏈被打斷。不過基拉金斯的研究組也發現，那些水和氨基酸混合物形成的冰面對輻射的耐受性要比純粹由氨基酸形成的冰要好得多。這是一個非常讓人意外的結果，因為當水分子在輻射轟擊下分解時，其產生的產物之一便是羥基(氫氧根)，這是非常活躍的極性基團，極容易對其它化合物造成破壞。

光譜分析證明在輻射照射過程中的確產生了一些羥基。但是總體而言，正如基拉金斯所言：「水基本上承擔了阻擋輻射的保護層的作用，或許它吸收了輻射粒子的很大一部份能量，其發揮的阻隔作用就和一層岩石或土壤層相類似。」

當基拉金斯在兩種更高溫度環境下重複他的實驗時，他驚喜地發現氨基酸的表現甚至比此前的實驗結果更好。基拉金斯表示：「我們發現，與水冰混合的氨基酸可以在冥王星或者火星表面安全經過上千萬乃至數億年，；而如果在彗星上，只要它被埋藏於表層之下1厘米以上，便同樣可以安全經歷這樣長的時間段而不受影響。」他說：「而在那些遭受強烈輻射的地方，比如木衛二，則需要相應更深一些的埋深。」

（責任編輯：李平）