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彗星67P尘埃彗发中的含氧有机分子:丰富杂环的首次证据

地球与行星天体物理 2023-10-04 v1

摘要

地球生物分子的令人困惑的复杂性正推动对星际介质(ISM)中复杂有机分子的搜寻,并激励了许多对从陨石和行星际尘埃粒子(IDPs)到彗星和小行星的地外有机物储层的原位研究。彗星67P/Churyumov-Gerasimenko(67P)——迄今研究最深入的彗星——被欧洲空间局的Rosetta航天器探访并伴飞两年。在67P近日点附近及尘埃条件下,其搭载的高分辨率质谱仪惊人地揭示了该彗星的化学复杂性。本工作中,我们以前所未有的细节分析了含O的有机挥发物。通过将67P的清单与ISM、其他彗星以及从Murchison陨石中提取的可溶有机质(SOM)中检测到的分子进行比较,我们也强调了不同化学基团的(前)生物相关性。我们报道了丰富的地外含O杂环的首次证据(相对于甲醇的丰度常达10%量级,相对误差范围为30-50%),以及羧酸与酯、醛、酮、醇等其他分子类别的多种代表物。如同纯碳氢化合物一样,某些氢化形式似乎主导于其脱氢对应物。一个有趣的例子是四氢呋喃(THF),因为它可能是比长期寻找的呋喃本身更有希望的ISM搜寻候选体。我们的发现不仅支持并指导未来探究空间化学复杂性起源的努力,也强烈鼓励在实验室及通过建模研究天体物理冰类似物中直链与支链、氢化与脱氢物种比例等。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.00343,
  title  = {Oxygen-bearing organic molecules in comet 67P's dusty coma: first evidence for abundant heterocycles},
  author = {N. Hänni and K. Altwegg and D. Baklouti and M. Combi and S. A. Fuselier and J. De Keyser and D. R. Müller and M. Rubin and S. F. Wampfler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.00343},
  year   = {2023}
}

备注

Reproduced with permission from Astronomy & Astrophysics, copyright ESO