Donnerstag, 7. Juli 2011

Astronomen finden das Schlüsselmolekül Wasserstoffperoxid

Farbaufnahme des Sternentstehungsgebiets um den Stern Rho Ophiuchi 8 inmitten der blauen Region im oberen Bildteil), etwa 400 Lichtjahre von der Erde entfernt. | ESO / S. Guisard

Bonn/ Deutschland - In dem 400 Lichtjahre von der Erde entfernten Sternentstehungsgebiet Rho Ophiuchi haben Astronomen jetzt erstmals Moleküle von Wasserstoffperoxid nachgewiesen. Während die Flüssigverbindung aus Wasserstoff und Sauerstoff weitläufig als Bleichmittel bekannt ist, interessiert die Wissenschaftler allerdings etwas anderes: Wie hat sich Wasser, das wohl wichtigste Molekül für die Entstehung von Leben, im Universum gebildet?

Das aseptisch wirkende Bleichmittel Wasserstoffperoxid (H2O2) ist inmitten einer ganzen Reihe von Molekülen zu finden, die man nicht nur auf der Erde, sondern auch im Weltraum nachgewiesen hat. Für die akuiellen Beobachtungen nutzte das internationale Team das Submillimeterteleskop APEX (Atacama Pathfinder Experiment), das gemeinsam vom "Max-Planck-Institut für Radioastronomie", dem schwedischen "Onsala Space Observatory" und der "Europäischen Südsternwarte" (ESO) in 5100 Metern Höhe auf der Chajnantor-Ebene in den chilenischen Anden betrieben wird.

"In der durchsuchten Region in der Nähe des Sterns Rho Ophiuchi im Sternbild Schlangenträger", so berichtet die Pressemitteilung der "Max-Planck-Gesellscahft" (mpg.de), "befinden sich extrem kalte (minus 250 Grad Celsius) und dichte Gas- und Staubwolken, in denen neue Sterne geboren werden. Diese Wolken bestehen überwiegend aus Wasserstoff; darin befinden sich aber auch Spuren anderer chemischer Stoffe. Dadurch sind sie erstklassige Zielorte bei der Jagd nach Molekülen im interstellaren Raum."

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In der Radiostrahlung aus der Region haben die Astronomen die charakteristische Signatur von Wasserstoffperoxid identifiziert. "Dieser Nachweis ist ein aufregendes Ergebnis", sagt Per Bergman, Astronom am schwedischen "Onsala Space Observatory". "Wir wussten von Laborexperimenten bereits genau, bei welcher Wellenlänge wir danach suchen mussten, aber die Häufigkeit dieses Moleküls liegt nur bei einem Zehnmilliardstel jener von Wasserstoffmolekülen. Für die Entdeckung solch geringer Spuren waren sehr sorgfältige Messungen erforderlich.“

Wasserstoffperoxid ist sowohl für Astronomen wie auch für Chemiker ein Schlüsselmolekül. Seine Entstehung steht in enger Verbindung mit zwei sehr vertrauten Molekülen: Sauerstoff und Wasser. Beide stellen unverzichtbare Voraussetzungen dar für Leben, wie wir es auf der Erde kennen. Da ein überwiegender Anteil des Wassers auf unserer Erde vermutlich im Weltall entstanden ist, sind die Wissenschaftler sehr daran interessiert, zu verstehen, wie dieser Prozess ablief.

Forscher nehmen an, dass sich Wasserstoffperoxid im Universum auf den Oberflächen von kosmischen Staubkörnern bildet, wenn atomarer Wasserstoff (H) zu Sauerstoffmolekülen (O2) hinzugefügt wird. Eine weitere chemische Reaktion des Wasserstoffperoxids mit Wasserstoff kann dann zur Entstehung von Wasser führen (H2O).

"Wir wissen im Moment noch nicht, wie einige der wichtigsten Molekülarten hier auf der Erde im Weltraum gebildet werden", sagt Bérengère Parise, die Leiterin der Emmy-Noether-Forschungsgruppe zur Sternentstehung und Astrochemie am Bonner "Max-Planck-Institut für Radioastronomie"."Aber unsere Entdeckung von Wasserstoffperoxid dürfte belegen, dass kosmischer Staub die bisher fehlende Zutat in diesem Prozess darstellt."

Die Ausarbeitung, wie genau die Prozesse zur Entstehung dieser wichtigen Moleküle miteinander in Verbindung gebracht werden können, erfordert nun weitere Beobachtungen von Rho Ophiuchi und anderen Sternentstehungsgebieten mit zukünftigen Teleskopen wie etwa "ALMA" (Atacama Large Millimetre Array), das zurzeit ebenfalls auf der Chajnantorebene gebaut wird – und die Unterstützung durch Chemiker in irdischen Laboratorien.


Quellen: mpg.de / grenzwissenschaft-aktuell.de
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