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Dienstag, 10. November 2009

Impakt-Experimente: Basiert das Leben auf außerirdischem Zyanid?

Hochgeschwindigkeitsaufnahmen der Einschläge im Labor | Copyright: P. H. Schultz, Brown Univ./AVGR

Moffet Field/ USA - Das Leben auf der Erde könnte sich mit Hilfe von Zyanid entwickelt haben, welches beim Auftreffen von Asteroiden auf der noch jungen Erde entstand. Zu dieser Einschätzung kommt ein Team internationaler Forscher anhand von Experimenten, bei welchen Hochgeschwindigkeitseinschläge derartiger kosmischer Geschosse simuliert wurden.

HINWEIS: In der ursprünglichen Version des folgenden Artikels ist uns ein kleiner Fehler unterlaufen, als wir bei der Übersetzung Sauerstoff mit Stickstoff verwechselt haben: Gemeint ist im Folgenden nicht Sauer- sondern Stickstoff. Wir haben diesen Fehler korrigiert und bitten um Verständnis.

Unter Wissenschaftlern gilt es als gesichert, dass die junge Erde ursprünglich kaum organische Moleküle aufwies, aus denen sich die Grundbausteine des Lebens hätten entwickelt können.

Schon in den 1950er Jahren zeigten Experimente unter Stanley Miller und Harold C. Urey an der University of Chicago (...wir berichteten), dass Blitze in einer von den Forschern postulierten schwer methan- und wasserstoffschwangeren Uratmosphäre organische Moleküle als Folge chemischer Reaktionen entstehen lassen konnten. Eine weitere Möglichkeit sehen andere Forscher, in der sogenannten Panspermie-Theorie, nach der die Bausteine des Lebens verborgen im Innern von Kometen und Asteroiden auf die Erde gelangten. Diese Theorie ist jedoch wiederum aufgrund der enormen, sich zudem schockartig ausbreitenden Hitze, die auf und im Innern solcher Objekte entsteht, wenn sie in die Erdatmosphäre eintreten, unter anderen Wissenschaftlern umstritten, da vermutlich ein Großteil der im Innern solcher Himmelsköper in der Tat bereits nachgewiesenen organischen Stoffe (...wir berichteten), bei diesem Höllenritt verbrennen oder zu einfacheren Molekülen wie etwa Kohlenstoffdioxid werden würden.

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In den neuen Impakt-Experimenten hat das Team um Peter H. Schultz von der Brown University in Providence und Seiji Sugita von der University of Tokyo nun eine dritte Möglichkeit aufgezeigt und diese aktuell im Fachjournal "Geophysical Research Letters" veröffentlicht: Während zwar tatsächlich ein Großteil der ursprünglichen organischen Moleküle in Kometen und Asteroiden beim Eintritt in die Atmosphäre verbrennt, können die kosmischen Geschosse zugleich dazu beitragen, dass zur gleichen Zeit neue organische Komponenten entstehen.

Vertikale Ansicht der Impakt-Experimente mit sichtbarer Verdampfung bei Einschlag | Copyright: P. H. Schultz, Brown University and AVGR

In den Experimenten feuerten die Forscher in den Labors des Ames Research Center der NASA organische Polycarbonat-Projektile mit einer Geschwindigkeit von sechs Kilometern pro Sekunde auf eine Kupferplatte. Beim Auftreffen dieser künstlichen Asteroiden und Kometen verdampften diese in einem hellen Lichtblitz – genau so, wie dies wirkliche Kometen und Asteroiden bei einem Aufprall auf der Erdoberfläche auch tun würden. Eine Analyse dieses Lichtspektrums belegt nun in diesem Ereignis das Vorhandensein von Zyanid - einer Verbindung eines Kohlenstoffatoms mit einen Stickstoffatom - wie es als Reaktion zwischen dem Kohlenstoff in dem Projektil und dem Sauerstoff der Luft entstanden war.

Detailaufnahme des ´beim Einschlag entstandnen Lichtblitzes | Copyright: P. H. Schultz, Brown University and AVGR

Da Zyanidverbindungen chemisch sehr reaktiv sind, könnten sie auf der frühen Erde zur Entstehung noch komplexerer Kohlenstoffmoleküle, wie sie die Grundbausteine des Lebens darstellen, geführt haben. Besonders der Stickstoff in den Zyanidverbindungen könnte als deren Bestandteil eine wichtige Rolle für die Bildung von Biomolekülen wie etwa Aminosäuren gespielt haben, wie sie ebenfalls zu den Grundbausteinen des Lebens zählen, jedoch nur spärlich in organischen Material von Asteroiden selbst vorkommen.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / agu.org / nasa.gov / newscientist.com
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