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紫外环境对前生物分子合成的影响

地球与行星天体物理 2016-02-03 v1

摘要

紫外(UV)辐射在大多数行星环境中都很常见,并可能在与生命起源(前生物化学)相关的分子化学中扮演关键角色。本工作中,我们探索了UV光对具有大气的行星表面液态水中可能发生的前生物化学的影响。我们考虑了包括大气吸收、水体衰减和恒星变率等效应,以约束作为波长函数的UV输入。我们得出结论,UV环境将以宽带输入为特征,且低于204 nm和168 nm的波长将分别被大气CO2和水屏蔽掉。我们将这种宽带前生物UV输入与实验室前生物化学研究中常用的窄带UV源(例如汞灯)进行比较,并探讨对这些实验所得结论的影响。我们以Powner等人(2009)的核糖核苷酸合成途径和Ritson等人(2012)的糖合成途径作为案例研究。来自汞灯的窄带UV光照射构成了这些研究的组成部分:我们定量探讨了更现实的UV输入对这些实验可得出结论的影响。最后,我们探讨了太阳UV输入对CH4和HCN等前生物重要原料气体积累的约束。我们的结果表明,表征前生物合成途径的波长依赖性(作用光谱)对于确定在实验室辐照条件下推导的途径如何在行星前生物条件下发挥作用具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.1511.00698,
  title  = {Influence of the UV Environment on the Synthesis of Prebiotic Molecules},
  author = {Sukrit Ranjan and Dimitar Sasselov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1511.00698},
  year   = {2016}
}

备注

Accepted to Astrobiology. 8 figures, 2 tables