天文学家的发现
检测到的分子是赤红糖糖，这是一种四碳糖，化学式为C4H8O4。它是一种酮糖，是与果糖同一类广义的糖，尽管赤丝糖体积更小且化学成分不同。
赤红糖素也存在于覆盆子和一些自助美黑产品中。它的熟悉用途并不是特别之处。令人惊讶的是，天文学家在距离地球约26,700光年的银河中心区域的G+0.693-0.027分子云中发现了它。
该云中没有已知生命，暴露于低温、辐射和冲击之下。然而，它异常富含复杂的有机分子。用于将红桃糖信号从云中拥挤化学物质中分离出来的模型中包含了180多种分子和同位素变体。
| 发现 | 证据显示 | 它没有展示的内容 |
|---|---|---|
| 赤红糖在太空中的存在 | 星际介质中存在一种四碳糖。 | 那是生物学造成的。 |
| 多条无线电线路 | 预期的分子指纹出现在调查中。 | 单个糖分子的可见图像。 |
| 尘粒化学 | 模型可以从更简单的化合物中复现其形成过程。 | 究竟有多少东西传到了早期地球。 |
| 前生物相关性 | 该分子可以进行与早期核酸化学相关的反应。 | 这些RNA、DNA或细胞是在云中形成的。 |
为什么这是星际间发现的第一颗真正的糖
天文学家此前也曾在太空中探测到与糖相关的分子。乙醇醛在20多年前就在银河中心附近被发现，常被描述为最简单的糖。
从化学角度看，乙醇醛是一种羟基醛，而非真正的糖。红蘚糖符合更严格的定义。研究团队称它为星际介质中首次被探测到的糖，也是迄今为止太阳系以外已知最复杂的糖。
据论文介绍，其14个原子还使红蓿糖成为迄今为止在星际空间中被识别出的最大非环分子。它是首次在该地检测到含有四个氧原子的物质。
射电望远镜如何探测到糖分子
天文学家们没有拍摄一粒糖。在太空中旋转的分子以精确的频率发射和吸收无线电波。这些频率形成指纹，可以在实验室测量并在望远镜数据中搜索。
团队使用了耶贝斯天文台的40米射电望远镜和西班牙的IRAM 30米望远镜。这些观测总计覆盖了多个无线电频段的91吉赫兹以上。
研究人员识别出12组红桃糖谱系，代表17个独立的转变。其中6个几乎未被其他分子污染。论文计算出这六个最强匹配的概率为0.2%。
探测依赖于天文搜索前完成的实验室工作。赤藓糖在加热时非常脆弱，这使得其气相旋转光谱难以测量。超高速激光汽化产生了参考指纹，研究人员终于可以与银河中心的调查进行比较。
糖如何在冻结的分子云中形成
模型表明红蘚糖形成于微观的星际尘埃颗粒上。简单的碳化合物会冻结在晶粒上，通过辐射和化学反应将它们重新排列成更大的分子。
红桃糖的起始材料可能是乙醇醛和乙二醇的片段。两者在G+0.693中已经很丰富。团队的模拟发现，它们可以在约20至30开尔文的尘埃温度下高效结合，或大约在零下253至零下243摄氏度之间。
这片云也正受到大规模碰撞的扰动。低速冲击可以将部分冻结物质从尘埃颗粒上剥落，释放到气体中，射电望远镜可以探测到其分子特征。
这是一条完全非生物学的路径。化学反应表明，自然不需要细胞、海洋或温暖的星球来开始构建复杂的糖类。
与RNA的联系与生命起源
糖类为核酸提供结构骨架。核糖是RNA的一部分，而脱氧核糖则在DNA中扮演相同角色。赤蘚糖既不是这两种分子，但它可以参与产生相关糖类的反应。
当有水时，酮糖可以转化为醛糖形式。赤蘚糖可以异异体化成Threose和Erythrose。水力石尤其有趣，因为实验室研究人员构建了水银核酸（TNA），这是一种更简单的遗传聚合物，被提出作为RNA基础世界前的一个可能步骤。
因此，这一发现为一个合理的宇宙级糖原料来源提供了可能。它并未证明核酸是在云中形成的。水、浓度、矿物表面、能源以及许多其他反应仍然需要。
星际糖有可能到达地球吗？
糖类及相关有机分子已在陨石和从小行星本努返回的物质中被测量到 NASA的OSIRIS-REx任务.这些发现表明，脆弱的益生元化合物至少可以在从太空到行星表面的部分旅程中存活。
新论文估计，在其所选假设下，可能有5亿至500亿公斤的红桃糖被送往早期地球。那是一个建模范围，不是直接测量。这取决于对进入有机物数量和早期撞击强度的不确定估计。
结果支持化学版本 胚种论，太空岩石传递的是原料，而非生物体。复杂的化学物质可能存在于形成太阳系的云中，被纳入小天体并带到年轻的地球。
这是否意味着生命存在于别处？
不。团队模型中红桃糖是非生物形成的，G+0.693中未检测到任何生物、化石或生物过程。
这一发现扩大了已知的益生元化学分布范围。关键成分家族不仅限于地球、温暖的行星，甚至太阳系。银河系其他地方的类似云也可能在恒星和行星形成前产生糖分。
其他可能的外星生命信号也在同一证据线索上更进一步。观察 K2-18 b引发了关于大气生物特征的质疑，而坚持号检测到 古火星岩石中的复杂有机碳.这两者都是引人入胜的化学线索，但都无法证实生物学。
一名 技术特征 那将是另一种证据：一个可测量的信号或模式，指向技术而非单纯化学。红桃糖不是其中之一。它表明，一些生命的原材料可以在没有生命的情况下形成于太空中。
这让生命的起始元素看起来不那么本地独特。它没有说明这些成分有多频繁地变成自我复制的化学物质、细胞或智能生物。
科学家接下来将关注什么
眼前的目标是更多的糖分。红蓄糖的含量至少是调查未能检测到的较小三碳糖的八倍。研究人员现在需要了解这种模式是G+0.693独有，还是在其他分子云中常见。
赤红糖是手性的，意味着其结构可以存在于镜像形式。地球上的生命强烈偏向单一分子手。当前的无线电探测能够识别该分子，但未能确定单一镜面形式占主导，因此与生物手的联系仍然悬而未决。
未来的调查可以搜索其他云，精细丰度测量并寻找相关化合物。返回的小行星样本和陨石提供了局部比较，而诸如 星际彗星3I/ATLAS 展示来自另一个恒星系统的化学反应如何短暂进入我们的恒星系统。
常见问题
太空中发现了什么糖？
天文学家检测到了红桃糖，这是一种四碳酮糖，化学式为C4H8O4。它是星际介质中第一个符合严格化学定义的糖分子。
赤蘚糖是在哪里发现的？
它在银河系中心附近的分子云G+0.693-0.027中被探测到，距离地球约26,700光年。
赤红糖是外星生命的证据吗？
不。研究表明，赤蓿糖可以通过非生物化学作用在冷的星际尘埃颗粒上形成。
糖是怎么检测出来的？
耶贝斯40米和IRAM 30米射电望远镜测量了一组光谱线，与赤红糖糖的实验室指纹相匹配。
来源追踪
判决
恒星间发现的第一批真正的糖并不是外星生命的迹象。这证明了星际化学能够构建比天文学家此前直接观测到的更多的生命分子工具箱。
赤红糖糖是在没有生物学作用的冷云中形成的。如果类似的糖类在彗星和小行星内部存活，年轻的地球可能部分前生物化学物质来自恒星之间的空间。
