grenz|wissenschaft-aktuell: Solare Röntgenstrahlung könnte auf Titan DNA-Bausteine entstehen lassen

Künstlerische Interpretation der Titanoberfläche | NASA/JPL/Space Science Institute

Rio de Janeiro/ Brasilien - Im Laborversuch haben brasilianische Wissenschaftler gezeigt, dass die Bestrahlung der Atmosphäre des Saturnmondes Titan mit Röntgenstrahlung grundlegende Komponenten von DNA entstehen lassen kann. Das Experiment belegt, dass zumindest vor langer Zeit auch der Saturnmond die notwendigen Voraussetzungen für Leben erfüllt haben könnte.

Tatsächlich gleicht Titan der Erde in einigen Aspekten mehr als jeder andere Himmelskörper in unserem Sonnensystem, hat er doch Kontinente, Seen, Wolken und wahrscheinlich sogar Regen. Während dieser Flüssigkeitskreislauf auf der Erde jedoch aus Wasser besteht, basiert er auf Titan aus Eis und Methan. Forscher spekulieren darüber hinaus sogar über einen Wasserozean unter seiner frostigen Oberfläche, in dem es Leben geben könnte (...wir berichteten). Zudem ist die Atmosphäre des Mondes reich an Stickstoff und es findet sich auf Titan eine Fülle an organischem Material, wodurch der Saturnmond als eine Art Modell der frühen Erde betrachtet werden kann.

Doch wie und durch was wurde der Prozess des Lebens auf der jungen Erde ausgelöst? Diese Frage bewegt Forscher schon seit Jahrzehnten. Ein erster Versuch, im Labor die simulierte Atmosphäre der Ur-Erde mit elektrischen Stößen zur Entstehung von Lebensbausteinen anzuregen, verlief bereits 1953 in sogenannten Miller-Urey-Experiment erfolgreich, als Aminosäuren im Labor entstanden.

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Um zu überprüfen, ob ein ähnlicher Prozess auch auf Titan entfacht werden könnte, haben Wissenschaftler seither simulierte Titan-Atmosphären immer wieder mit den unterschiedlichsten Energieformen stimuliert - bislang jedoch ohne Erfolg.

Wie das Team um Sergio Pilling von der Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio) aktuell im Fachmagazin "Journal of Physical Chemistry A" berichtet, ist es nun erstmals gelungen, im Titan-Laborexperiment Adenin, also eine der eine der vier organischen Komplementärbasen der Desoxyribonukleinsäure (DNA) und der Ribonukleinsäure (RNA), entstehen zu lassen.

Statt wie in vielen bisherigen Experimenten verwendeten die brasilianischen Wissenschaftler kein ultraviolettes Licht, sondern schwache Röntgenstrahlung, die wesentlich tiefer in die Atmosphäre des Titan eindringen kann. Diese ließen sie drei Tage lang auf das Gemisch aus Stickstoff und Methangas einwirken, dem sie Wasser hinzugefügt hatten, um so jene Bedingungen zu erzeugen, wie sie vorherrschen, wenn der Saturnmond von Kometen oder Asteroiden getroffen wird, die Wasser auf die Oberfläche des Mondes bringen. Die Höhe an Röntgenstrahlung entsprach dabei im Versuch jener Menge, wie sie der Saturnmond über einen Zeitraum von rund sieben Millionen Jahren durch die Sonne abgekommen würde.

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Doch selbst nach dieser Bestrahlung war es zwar zu chemischen Reaktionen, nicht jedoch zur Bildung der DNA-Bausteine gekommen. Diese entstanden erst, als die Forscher die Proben zudem erhitzten.

Aus dem Experiment schlussfolgern die Forscher, dass es einer weiteren Hitzequelle bedarf, um auf Titan die Grundlagen für die Entstehung von Leben - wie wir es auf der Erde kennen - zu erzeugen. Wenn es also im Laufe der Geschichte des Mondes eine warme Periode, verursacht etwa von Vulkanismus oder Einschlägen, gegeben hätte, könnten Formen primitiven Lebens auch auf Titans Oberfläche entstanden sein oder zukünftig entstehen. Aktuell bietet die Oberfläche des Saturnmondes mit Temperaturen von minus 179 Grad Celsius, jedoch denkbar unwirtliche Voraussetzungen für den von den Forschern beschriebenen Prozess.

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