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Donnerstag, 23. April 2009

Suche nach organischer Materie im All: Forscher entdecken hochkomplexe Moleküle

Das IRAM-Radioteleskop auf dem Pico Veleta in Südspanien. Millimeterwellenbeobachtungen mit diesem Teleskop führten zur Entdeckung der beiden neuen Moleküle Äthylformiat (l.) und n-Propylzyanid (r.) im interstellaren Raum. Die Farbkodierung der atomaren Bestandteile der Moleküle ist wie folgt: Wasserstoff (H): weiß, Kohlenstoff (C): grau, Sauerstoff (O): rot und Stickstoff (N): blau. | Copyright: IRAM, Oliver Baum, Universität Köln

Bonn/ Deutschland - Ein internationales Team von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie in Bonn, der Cornell-Universität in Ithaka (USA) und der Universität Köln haben zwei neue Moleküle im interstellaren Raum nachgewiesen: Äthylformiat und n-Propylzyanid. Computeranalysen zeigen zudem, dass vermutlich noch komplexere organische Moleküle vorhanden sein müssen - darunter auch noch nicht identifizierte Aminosäuren - die Grundbausteine des Lebens.

Ihre Forschungsergebnisse haben die Forscher am vergangenen Dienstag auf der "Europäischen Woche der Astronomie und Raumfahrt" an der englischen University of Hertfordshire vorgestellt und werden diese in der kommenden Ausgabe des Fachmagazins "Astronomy & Astrophysics" publizieren.

Die Wissenschaftler nutzen das IRAM-30m-Teleskop in Spanien, um Radiostrahlung nachzuweisen, die von Molekülen innerhalb einer heißen und dichten Gaswolke im Sternentstehungsgebiet Sagittarius B2, in der Nähe des Galaktischen Zentrums, stammt, in deren leuchtkräftigem Innern sich gerade erst entstandener Stern befindet. Hier hatten Astrobiologen schon zuvor eine ganze Reihe unterschiedlich großer organischer Moleküle nachgewiesen, unter anderem Alkohole, Aldehyde und Säuren.

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Die neugefundenen Moleküle, Äthylformiat und n-Propylzyanid, repräsentieren zwei unterschiedliche Klassen von Molekülen - Ester und Alkylzyanide - und stellen jeweils die komplexesten bisher im Weltraum entdeckten Vertreter ihrer Klasse dar.

Anschließende Computer-Modellrechnungen, mit denen die chemischen Prozesse zur Bildung solcher Moleküle im Weltraum simuliert werden können, zeigten, dass diese chemische Reaktionen das Ergebnis von Kollisionen zwischen Gaspartikeln sein können. "Ebenso befinden sich Staubkörner als Bestandteile im interstellaren Gas, auf deren Oberfläche Reaktionen zwischen einzelnen Atomen stattfinden können, die Moleküle bilden. Als Ergebnis davon bauen sich um die Staubkörner dicke Eisschichten auf. Sie bestehen hauptsächlich aus Wasser, enthalten aber auch Einschlüsse einer Reihe von einfachen organischen Molekülen wie zum Beispiel Methanol, dem einfachsten Alkohol", so die Pressemeldung der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.

"Aber die wirklich großen Moleküle scheinen sich nicht auf diese Weise, nämlich Atom für Atom, aufzubauen", erklärt Robin Garrod, ein Astrochemiker an der Cornell-Universität. Stattdessen lassen die Computermodelle vermuten, dass die komplexeren Moleküle abschnittsweise aufgebaut werden. Dabei kommen vorgefertigte Teilabschnitte zum Einsatz, die durch Moleküle bereitgestellt werden, die schon auf den Staubkörnern vorhanden sind. Die Computermodelle zeigen, dass diese Abschnitte sich sehr wirksam miteinander verbinden können, um so ganze "Molekülketten" in einer Serie von kurzen Schritten zusammenzubauen. Auch die beiden neu entdeckten Moleküle sind vermutlich auf diese Art entstanden.

Zukünftige Forschungsinstrumente wie das "Atacama Large Millimeter Array" werden noch effizientere Beobachtungsprogramme zulassen, mit denen die Forscher weitere organische Moleküle im interstellaren Raum finden wollen. Vielleicht gehört dazu eines Tages sogar die Entdeckung von Aminosäuren, wie sie für die Erzeugung von Proteinen benötigt werden und damit unverzichtbar sind für die Entstehung des Lebens auf der Erde.

Bislang konnte jedoch auch die einfachste der Aminosäure, Glyzin, trotz intensiver Suche im Weltraum nicht nachgewiesen werden. Die neu entdeckten Moleküle sind allerdings beide in Größe und Komplexität durchaus mit Glyzin vergleichbar.

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Quellen: mpg.de / grenzwissenschaft-aktuell.de
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