Donnerstag, 11. Dezember 2014

Entstanden Grundbausteine des Lebens auf der Erde durch Asteroiden-Beschuss?


Künstlerische Illustration des Großen Bombardements, bei dem vor rund vier Milliarden Jahren deutlich mehr große und schnellere Asteroiden auf die jungen inneren Planeten des Sonnensystem (hier dargestellt: unsere Erde) niedergingen (Illu.) | Copyright: Kingfisher / Art by Mark A. Garlick (markgarlick.com / space-art.co.uk)

Prag (Tschechische Republik) - Alleine die Energie der unzähligen Einschläge von Asteroiden auf der noch jungen Erde während des sogenannten Großen Bombardements könnte ausgereicht haben, um die Basen Adenin, Cytosin, Guanin und Uracil und damit die Grundbausteine des Lebens auf der Erde entstehen zu lassen. Zu diesem Schluss kommen tschechische und US-amerikanische Wissenschaftler anhand von Experimenten mit Hochleistungslasern.

Wie das Team um Svatopluk Civiš von der tschechischen Akademie der Wissenschaften und David Nesworny vom Southwest Research Institute aktuell im Fachjournal "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS; DOI: 10.1073/pnas.1412072111) berichtet, haben sie mit Hilfe des Hochleistungslaser PALS in Prag die chemischen Bedingungen und Energie jener Einschläge simuliert, die vor rund vier Milliarden Jahren mit bis zu 75.000 Kilometern pro Stunde, während des sogenannten "Großen Bombardements", auf die junge Erde einschlugen.


Die Experimente der Wissenschaftler beruhen auf der früheren Theorie, nach der die methansäurehaltige Verbindung Formamid (CH3NO) bei der Entstehung der Nukleinbasen - und damit der Bestandteile der Nukleotide (DNA-Bausteine), die in DNA und RNA für die Ausbildung von Basenpaaren verantwortlich sind - eine zentrale Rolle gespielt.


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Derartiges, flüssiges Formamid beschossen die Forscher sodann für Sekundenbruchteile mit dem Prager Laser, der eine Leistung von bis zu zehn Milliarden Megawatt pro Quadratzentimeter erzeugen kann. Durch diesen Vorgang entstand ein mehr als 4000 Grad heißes Plasma und das Formamid teilte sich, wobei sogenannte Radikale (Moleküle, die ein ungepaartes Elektron besitzen und so besonders reaktionsfreudig sind) entstanden.

Diese Radikale wiederum reagierten in den Experimenten nun mit unverändertem Formamid und bildeten über verschiedene Zwischenschritte tatsächlich Adenin, Cytosin, Guanin und Uracil. In ihren Experimenten konnten die Forscher danach bis zu 47 Tausendstel Gramm Nukleinbasen pro Liter nachweisen.


"Unsere Ergebnisse zeigen nicht nur auf, dass außerirdische Einschläge während des Großen Bombardements nicht nur möglicherweise damals schon existierendes Lebens zerstört haben, sondern auch an der Entstehung biogener Moleküle beteiligt gewesen sein könnten", so die Forscher abschließend.


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