Donnerstag, 1. Juli 2010

Experiment: UV-Licht lässt in simulierter Titan-Atmosphäre Grundlagen des Lebens entstehen

In einem Stahlzylinder wurde die simulierte Titan-Atmosphäre starker UV-Strahlung
ausgesetzt | Copyright: Hiroshi Imanaka, University of Arizona


Tucson/ USA - Im Laborexperiment ist es US-Forschern gelungen, durch die Bestrahlung der simulierten oberen Atmosphäre des Saturnmondes Titan in dieser organische Makromoleküle, Vorgänger der Bausteine des Lebens entstehen zu lassen. Die Ergebnisse stützen die Vermutung, dass dies auch auf Titan geschehen sein könnte, gilt der Mond doch vielen Wissenschaftlern als Model für die Chemie auch auf der frühen Erde.

"Gemeinsam mit der Erde handelt es sich bei Titan um den einzigen weiteren Himmelskörper in unserem Sonnensystem, der eine dichte, hauptsächlich aus Stickstoff bestehende Atmosphäre aufweist", erläutert Hiroshi Imanaka, der Leiter der Studie an der "University of Arizona".

Nicht zuletzt aus diesem Grund ist der Titan für Wissenschaftler von großem Interesse, erhoffen sie sich doch von Einblicken in die Chemie der Titanatmosphäre auch Erkenntnisse darüber, wie das Leben auf der Erde entstanden ist.

"Wie es innerhalb entsprechender Atmosphären zur sogenannten Stickstofffixierung organischer Moleküle kommt, ist für die Wissenschaft immer noch ein Rätsel", so Imanaka weiter. Bei der Stickstofffixierung kommt es zu einer Umwandlung des chemisch inerten, also reaktiv trägen, elementaren molekularen Stickstoffs zu reduzierten Verbindungen, die nun deutlich reaktiver und vor allem auch bioverfügbar sind und somit die Grundlage für sämtliche biologischen Systeme darstellen, wie wir sie von der Erde kennen.

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In ihrem Experiment bestrahlten Imanaka und sein Team eine Gasmischung aus Stickstoff und Methan, wie sie der oberen Atmosphäre des Titan entspricht, mit starker UV-Strahlung, die im Labor die UV-Strahlung der Sonne simulierte, und konnte so in dieser Umgebung stickstoffhaltige organische Moleküle entstehen lassen.

Ein Großteil des Stickstoffs fand sich sogleich in festen Verbindungen wieder, statt in gasförmigem Zustand zu verbleiben. Vorherige Modelberechnungen vermuteten, dass dieser Vorgang eher schrittweise verlaufen würde.

"Titan hat eine leicht orangene Farbe, die von einem Dunst aus organischen Molekülen verursacht wird, die in der Atmosphäre des Mondes diesen regelrecht einhüllen. Partikel aus diesem Dunst setzten sich möglicherweise auf der Oberfläche von Titan ab, wo sie auf Bedingungen stoßen, unter welchen dann Leben entstehen könnte", so Imanaka.

Ob jedoch auch die Partikel im Partikeldunst auf Titan entsprechende Formen von Stickstoff, wie sie im Laborexperiment eingesetzt wurden, enthalten, ist wissenschaftlich noch nicht nachgewiesen. Sollte dies der Fall sein, würde das die Chance, dass auf dem Saturntrabanten Leben entstanden sein könnte um ein Vielfaches erhöhen.

Zumindest für zukünftige Missionen zum Saturnmond liefern die Ergebnisse aber schon jetzt wichtige Hinweise und Anleitung dazu, mit welchen Instrumenten Sonden ausgestattet sein müssen, um die Frage nach der notwendigen Voraussetzung für die Entstehung von Leben auf Titan und auch auf der frühen Erde weiterführend beantworten zu können.

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