Stammen die ersten Bausteine des Lebens auf der Erde aus Asteroidenstaub? Dies legen die jüngsten Entdeckungen aus Weltraumproben nahe. Diese Fragmente, die von einer japanischen Sonde zurückgebracht wurden, könnten unser Verständnis über den Ursprung des Lebens revolutionieren.
Die Rückkehr dieser extraterrestrischen Proben zur Erde im Jahr 2020 hat neue Hypothesen ermöglicht. Die auf dem Asteroiden Ryugu, der jenseits des Jupiter liegt, entnommenen Körner enthalten entscheidende Elemente für die Bildung biologischer Moleküle.
Künstlerische Darstellung der Sonde Hayabusa, die 2018 den Asteroiden streift / Japanische Raumfahrtbehörde (JAXA)
Im Jahr 2014 schickte die japanische Raumfahrtbehörde JAXA die Sonde Hayabusa2 zum Asteroiden Ryugu, einem kohlenstoffreichen C-Typ-Asteroiden. Ziel war es, Oberflächenproben zu entnehmen, um mehr über die Zusammensetzung des Himmelskörpers zu erfahren.
Die Forscher verwendeten eine speziell entwickelte Kammer, um diese Fragmente zu handhaben und spektrale Mikroskopie unter Vakuum zu ermöglichen. Die Proben, die auf goldbeschichtete Spiegel gelegt wurden, um jegliche Verunreinigung zu verhindern, enthüllten eine große Überraschung: das Vorhandensein von hydratisierten Verbindungen, darunter Magnesium, Ammonium und Phosphor.
Diese Elemente, insbesondere Phosphor, spielen eine entscheidende Rolle in der irdischen Biologie. Phosphor ist in Nukleinsäuren wie DNA und RNA enthalten und bildet das Fundament des Lebens, wie wir es kennen. Die Tatsache, dass Körner von Ryugu diese Stoffe enthalten, lässt vermuten, dass Asteroiden diese chemischen Bausteine vor Milliarden von Jahren auf unsere Erde gebracht haben könnten.
Die Analyse zeigte auch, dass diese Partikel aus fernen Regionen unseres Sonnensystems stammen, jenseits des Jupiters. Hätten sie sich näher an der Sonne gebildet, wären sie aufgrund der Hitze verdampft. Dies unterstützt die Idee, dass Asteroiden wertvolle Moleküle auch über große Entfernungen durch den Weltraum transportieren können.
Analyse eines aus einer Probe von Ryugu extrahierten Partikels, durchgeführt mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) und einer energie-dispersiven Röntgenspektroskopie (EDS).
Quelle: Nature Astronomy (2024).
Der Fund von Ammonium in diesen Proben verstärkt diese Annahme. Diese Verbindung setzt bei ihrer Zersetzung Wasserstoff und Stickstoff frei, die ebenfalls für biologische Prozesse unerlässlich sind. Es wird somit immer wahrscheinlicher, dass diese Elemente in die ersten irdischen Organismen integriert wurden.
Diese Ergebnisse stellen einen erheblichen Fortschritt im Verständnis des Ursprungs der chemischen Verbindungen dar, die das Leben eingeleitet haben könnten. Wenn Asteroiden zur Bildung der ersten organischen Moleküle auf der Erde beigetragen haben, könnte unser gesamtes Verständnis der Evolution des Lebens überdacht werden.
Der Asteroid Ryugu und die Mission Hayabusa2
Der Asteroid Ryugu ist ein kohlenstoffreicher C-Typ-Himmelskörper, der etwa 300 Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist. Er folgt einer Umlaufbahn, die der unserer Erde ähnelt, was ihn zu einem idealen Ziel für die Weltraumforschung machte. Dieser Asteroidentyp ist besonders interessant, da er urtümliche Materialien aus dem Sonnensystem enthält.
Ryugu enthält organische Verbindungen und hydratisierte Elemente wie Magnesium und Phosphor. Diese Materialien sind von entscheidender Bedeutung, da sie eine Rolle beim Auftreten von Leben auf der Erde gespielt haben könnten. Der Fund solcher Elemente in diesen Proben stärkt die Hypothese, dass Asteroiden die ersten chemischen Bausteine für die Bildung von Lebewesen auf die Erde gebracht haben.
Im Jahr 2014 wurde die japanische Raumsonde Hayabusa2 von der Raumfahrtbehörde JAXA zu Ryugu geschickt. Ziel der Mission war es, Proben von seiner Oberfläche und von Trümmern, die durch künstlich erzeugte Kollisionen der Sonde entstanden waren, zu sammeln. Die gesammelten Materialien wurden 2020 zur Erde zurückgebracht, wo sie von Forschern weltweit untersucht werden.
Die Wissenschaftler haben Verbindungen wie Ammonium und Phosphor in den Proben identifiziert. Ammonium setzt bei seiner Zersetzung Wasserstoff und Stickstoff frei, grundlegende Elemente für die biologische Chemie. Phosphor ist wiederum für die Bildung von Molekülen wie DNA und RNA unerlässlich, den Eckpfeilern des Zelllebens.
Quelle: Nature Astronomy