新しい研究によると、高度に毒性のある化学物質シアン化水素が、極寒条件下で反応性の氷結晶を形成することで、生命の起源に重要な役割を果たした可能性がある。コンピュータシミュレーションでは、これらの結晶が生命の構成要素を生み出す異常な化学反応を促進することが示された。この発見は、地球外を含む凍結環境の化学的ポテンシャルを強調している。
シアン化水素は、人間にとって毒性が高いことで知られ、低温で結晶化し、異常なほど反応性の高い表面を生み出す。研究者らはコンピュータモデルを用いてこれらの結晶を解析し、極寒条件下では通常不可能な化学プロセスを駆動できることを明らかにした。この研究はACS Central Scienceに掲載され、そのような反応が生命の基本構成要素の形成を開始した可能性を示唆している。 Martin Rahm氏率いるチームは、450ナノメートル長の円筒で基部が丸く頂部が多面体状のシアン化水素結晶をモデル化し、以前観察された「クモの巣」状形成に似ている。彼らのシミュレーションは、シアン化水素をより反応性の高いシアノ化水素イソシアン化水素へ変換する2つの経路を特定し、温度により数分から数日で発生する。この化合物が結晶表面で複雑なプレバイオティック分子の生成を促進する可能性がある。 「生命がどのように始まったかを正確に知ることは決してないかもしれないが、その成分の一部がどのように形成されるかを理解することは可能です。シアン化水素はこの化学的複雑さの供給源の一つであり、寒冷地で驚くほど速く反応することを示しました」とRahm氏は述べた。 シアン化水素は宇宙で一般的で、彗星や土星の衛星タイタンの大気などで検出されている。水と相互作用すると、ポリマー、アミノ酸、ヌクレオベースを形成し、タンパク質とDNAに不可欠である。研究者のMarco Cappelletti、Hilda Sandström、Rahmらは、結晶を水で粉砕して表面を露出させ、寒冷条件下での分子形成を観察する実験室テストを提案している。 Swedish Research Councilとスウェーデンの国家学術スーパーコンピューティングインフラストラクチャーによる資金提供を受け、この研究は氷の惑星がこれまで考えられていたよりも化学的に活発である可能性を強調し、初期地球や他の場所でのプレバイオティック化学に影響を与える。
