Den kosmiska koden: Hur metan omvandlas till livets byggstenar med gammastrålning
StockholmNya rön visar att gamma-strålning kan omvandla metan, en enkel molekyl som finns i rymden, till mer komplexa ämnen som aminosyror, exempelvis glycin. Detta fynd ger oss insikt i hur liv kan ha uppstått och kan även ha industriella tillämpningar.
Gammastrålar är kraftfulla energiformer som finns i rymden och hos radioaktiva material. De kan utlösa kemiska reaktioner. När gammastrålar träffar metan, en enkel gas, på isigt rymddamm hjälper de till att bilda olika organiska molekyler. Denna process kan vara viktig för att förstå hur livets byggstenar formades i rymden.
- Ren metan ger låga mängder etan, propan och väte.
- Genom att tillsätta syre ökar omvandlingen och man får koldioxid, kolmonoxid, eten och vatten.
- I vattenhaltiga miljöer bildar metan aceton och tertiär butylalkohol.
- Vatten tillsammans med syre gör att reaktionerna går snabbare, vilket leder till formaldehyd och ättiksyra.
- Tillsats av ammoniak resulterar i bildningen av glycin, en aminosyra.
Forskning indikerar att enkla rymdmolekyler, som metan, kan förvandlas till viktiga byggstenar för liv under vissa förhållanden. Gammastrålning spelar en avgörande roll i att initiera reaktioner, som är effektiva även i rymdens kalla miljöer. Dessutom påverkar olika slags fasta dammpartiklar resultatet av dessa reaktioner, vilket ger flera sätt för molekyler att utvecklas.
Denna forskning har praktiska tillämpningar. Metan, som är en riklig kolkälla, kan omvandlas till användbara produkter med hjälp av gammastrålning under milda förhållanden. Dammpartiklar som kiseloxid kan förbättra vissa omvandlingar, till exempel att göra metan till ättiksyra med större precision. Denna metod kan förändra hur metan används inom industrikemi genom att erbjuda ett mer effektivt sätt att omvandla det.
Dessa resultat ökar vår förståelse för organisk kemi både i rymden och på jorden. De visar att universum kan stödja den kemi som krävs för liv, även i väldigt sterila områden. I ett större perspektiv öppnar de möjligheter att använda de rikliga kolförråden i vårt solsystem för potentiella teknologiska framsteg.
Studien publiceras här:
http://dx.doi.org/10.1002/anie.202413296och dess officiella citering - inklusive författare och tidskrift - är
Fei Fang, Xiao Sun, Yuanxu Liu, Zhiwen Jiang, Mozhen Wang, Xuewu Ge, Weixin Huang. γ‐Ray Driven Aqueous‐Phase Methane Conversions into Complex Molecules up to Glycine. Angewandte Chemie International Edition, 2024; DOI: 10.1002/anie.202413296Dela den här artikeln