Der Ursprung des Lebens: Komplexe Moleküle im All entdeckt

HEIDELBERG / LONDON (IT BOLTWISE) – Neue Erkenntnisse aus der Astronomie deuten darauf hin, dass die Bausteine des Lebens nicht nur auf der Erde, sondern bereits im Weltraum entstehen könnten. Forscher des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg haben in der protoplanetaren Scheibe des jungen Sternsystems V883 Orionis komplexe organische Moleküle entdeckt, die als Vorläufer von Zuckern und Aminosäuren gelten.

Die Entdeckung von präbiotischen Molekülen in der protoplanetaren Scheibe des Protosterns V883 Orionis könnte unser Verständnis über die Entstehung des Lebens revolutionieren. Forscher des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg haben mit dem ALMA-Teleskop erstmals komplexe organische Verbindungen wie Ethylenglykol und Glykolnitril identifiziert. Diese Moleküle gelten als mögliche Vorstufen der Bausteine des Lebens, darunter Aminosäuren und Zucker.

Die Studie, die im Fachjournal „The Astrophysical Journal Letters“ veröffentlicht wurde, zeigt, dass protoplanetare Scheiben komplexe Moleküle aus früheren Phasen übernehmen und weiterentwickeln, anstatt sie vollständig neu zu bilden. Dies widerspricht der bisherigen Annahme, dass die extremen Bedingungen in jungen Sternsystemen die zuvor gebildeten chemischen Verbindungen weitgehend zerstören.

Die chemische Entwicklung beginnt bereits im interstellaren Raum, lange bevor Planeten entstehen. Komplexe organische Moleküle wurden bereits in verschiedenen kosmischen Umgebungen nachgewiesen, die mit der Entstehung von Sternen und Planeten in Verbindung stehen. Die Entdeckung von 17 solcher Moleküle in der protoplanetaren Scheibe von V883 Orionis schließt eine lang bestehende Lücke im Verständnis der chemischen Evolution dieser Moleküle.

Ein Vergleich verschiedener kosmischer Umgebungen zeigt, dass sowohl die Häufigkeit als auch die Komplexität solcher Moleküle von Sternentstehungsgebieten hin zu Planetensystemen zunimmt. Dies deutet darauf hin, dass die Bausteine des Lebens bereits im Weltraum gebildet werden und weitverbreitet sind. Die Forscher vermuten, dass die chemischen Voraussetzungen für biologische Prozesse nicht nur unter lokalen Bedingungen in einzelnen Planetensystemen vorliegen, sondern weitverbreitet sein könnten.

Die Rolle von Ethylenglykol ist dabei besonders interessant. Bereits in dichten Gas- und Staubwolken, die Sternen vorausgehen, konnten einfache organische Moleküle wie Methanol nachgewiesen werden. Unter günstigen Bedingungen entstehen dort sogar komplexere Verbindungen wie Ethylenglykol. Diese Forschung zeigt, dass Ethylenglykol durch Bestrahlung mit UV-Licht aus Ethanolamin entstehen kann, einem Molekül, das kürzlich im Weltraum entdeckt wurde.

Die chemischen Reaktionen, die zur Bildung komplexer organischer Moleküle führen, finden bevorzugt unter extrem kalten Bedingungen statt. Diese Moleküle aufzuspüren ist nur möglich, indem man sie mit Raumsonden freilegt oder das Eis durch Wärme von außen verdampft. In unserem Sonnensystem geschieht dies, wenn etwa die Sonne einen Kometen erwärmt. Dadurch bildet sich ein eindrucksvoller Gas- und Staubschweif und eine Koma, eine Hülle aus Gas, die den Kometenkern umgibt.

Ein ähnlicher Prozess spielt sich auch im System V883 Orionis ab. Der zentrale Protostern wächst weiter, indem er Gas aus der umgebenden Scheibe ansammelt. In bestimmten Wachstumsphasen heizt sich das einströmende Material stark auf und löst heftige Strahlungsausbrüche aus. Diese Energie reicht aus, um selbst weit entfernte, eisige Regionen der Scheibe zu erwärmen und die dort verborgenen Moleküle freizusetzen.

Die Ergebnisse dieser Studie sind vielversprechend, doch es gibt noch viel zu entdecken. Die Forscher hoffen, dass Daten mit höherer Auflösung die Nachweise von Ethylenglykol und Glykolnitril bestätigen werden. Vielleicht sind darin noch komplexere Chemikalien verborgen, die bisher noch nicht identifiziert wurden. Die Zukunft der Erforschung des Ursprungs des Lebens im All bleibt spannend.

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