Präbiotische Moleküle: Der Ursprung des Lebens im All

HEIDELBERG / LONDON (IT BOLTWISE) – Die Entdeckung komplexer organischer Moleküle in der protoplanetaren Scheibe des Protosterns V883 Orionis könnte neue Einblicke in die Ursprünge des Lebens bieten. Forscher des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg haben Hinweise auf Verbindungen wie Ethylenglykol und Glykolnitril gefunden, die als Vorläufer von Zuckern und Aminosäuren gelten.

Die jüngsten Entdeckungen in der Astronomie könnten die Art und Weise, wie wir über die Entstehung des Lebens nachdenken, grundlegend verändern. Im jungen Sternsystem V883 Orionis haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg komplexe organische Moleküle identifiziert, die als potenzielle Vorläufer der Bausteine des Lebens gelten. Diese Entdeckung legt nahe, dass die chemischen Voraussetzungen für biologische Prozesse bereits im Weltraum vorhanden sind und nicht erst auf der Erde entstanden.

Die Forscher nutzten das ALMA-Teleskop, um in der protoplanetaren Scheibe des Protosterns V883 Orionis Moleküle wie Ethylenglykol und Glykolnitril zu entdecken. Diese Verbindungen sind besonders interessant, da sie als Vorstufen von Aminosäuren und Nukleinsäuren gelten, die für die Entstehung von Leben entscheidend sind. Die Studie zeigt, dass die Häufigkeit und Komplexität solcher Moleküle von Sternentstehungsgebieten zu Planetensystemen zunimmt, was darauf hindeutet, dass die Bausteine des Lebens im interstellaren Raum weit verbreitet sind.

Die chemische Entwicklung dieser Moleküle beginnt bereits vor der Planetenentstehung. Komplexe organische Moleküle, die aus mehr als fünf Atomen bestehen und mindestens ein Kohlenstoffatom enthalten, wurden an verschiedenen Orten 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 Verbindungen.

Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass protoplanetare Scheiben komplexe Moleküle aus früheren Phasen übernehmen und weiterentwickeln, anstatt sie vollständig neu zu bilden. Dies widerspricht dem bisherigen „Reset“-Szenario, bei dem angenommen wurde, dass die extremen Bedingungen während der Sternentstehung die zuvor gebildeten chemischen Verbindungen weitgehend zerstören. Stattdessen scheint es, dass die chemische Evolution während der Scheibenphase fortgesetzt wird.

Ein bemerkenswerter Aspekt der Forschung ist die Rolle von Ethylenglykol, das bereits in dichten Gas- und Staubwolken nachgewiesen wurde, die Sternen vorausgehen. Unter günstigen Bedingungen entstehen dort sogar komplexere Verbindungen. Die 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 bleiben meist verborgen, bis sie durch äußere Einflüsse wie die Erwärmung durch Sterne freigesetzt werden. In unserem Sonnensystem geschieht dies, wenn die Sonne einen Kometen erwärmt und die im Eis verborgenen Moleküle freisetzt.

Die Entdeckung in V883 Orionis zeigt, dass der zentrale Protostern weiter wächst, indem er Gas aus der umgebenden Scheibe ansammelt. In bestimmten Wachstumsphasen heizt sich das einströmende Material stark auf und löst Strahlungsausbrüche aus, die selbst weit entfernte, eisige Regionen der Scheibe erwärmen und die dort verborgenen Moleküle freisetzen. Diese Ergebnisse sind aufregend, aber es gibt noch viele Signaturen in den Spektren, die entschlüsselt werden müssen.

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