Asteroid Bennu: Die NASA findet Lebensbestandteile, die die Heißwassertheorie in Frage stellen
Vom Asteroiden Bennu gesammeltes Material zeigte das Vorhandensein von Glycin, einer Aminosäure, die sich unter Bedingungen intensiver Kälte und hoher Strahlung bildete. Diese Entdeckung widerspricht der traditionellen Ansicht, dass die Bestandteile des Lebens nur in wärmeren wässrigen Umgebungen entstehen, was auf mehrere Wege für die Bildung von Elementen hinweist, die für die Biologie wesentlich sind, selbst in eisigen Gebieten des Sonnensystems.
Die Suche nach Aminosäuren und die Überraschung in Bennu
Die Ankunft von Proben des Asteroiden Bennu auf der Erde über die OSIRIS-REx-Mission der NASA löste große Vorfreude aus. Doch was die Forscher in den Laboren entdeckten, übertraf alle Erwartungen: intakte Aminosäuren, konserviert in einem Weltraumkörper, der Millionen von Jahren im Weltraum unterwegs war.
Zu den Erkenntnissen gehörte Glycin, die grundlegendste Aminosäure und eines der entscheidenden Elemente für die Bildung von Proteinen. Diese Entdeckung bestärkte den Glauben, dass die wesentlichen Bestandteile des Lebens im gesamten Sonnensystem vorhanden sind, warf aber auch ein Rätsel auf: Wie konnten sich diese Substanzen an einem Ort bilden, an dem es nie flüssiges Wasser gab?
Die Bildung von Aminosäuren und das Warmwassermodell
Bis vor Kurzem war die Strecker-Synthese die vorherrschende Theorie zur Entstehung von Aminosäuren. Dieser chemische Mechanismus erfordert die Anwesenheit von flüssigem Wasser bei moderaten Temperaturen, wodurch sich einfachere Moleküle verbinden und komplexere Strukturen bilden können.
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Die Schwierigkeit liegt darin, dass der Asteroid Bennu keine Bedingungen aufweist, die einen solchen Prozess ermöglichen würden. Es entstand in den kältesten und am weitesten entfernten Teilen des Sonnensystems und zeigte keine Anzeichen dafür, dass es über längere Zeiträume hinweg Gewässer oder Wasseraktivitäten gegeben hatte.
Wenn also der klassische Ansatz flüssiges Wasser erfordert, stellt sich die Frage, wie die Existenz von Aminosäuren auf einem überwiegend kalten und trockenen Himmelskörper gerechtfertigt werden kann.
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Alternative Erklärung: der Ursprung von Verbindungen im Weltraumeis
Eine aktuelle Untersuchung, die in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht wurde, stellte eine andere Hypothese auf. Die Wissenschaftlergruppe untersuchte die Isotopenzusammensetzung des aus Bennu gewonnenen Glycins und verglich sie mit der des bekannten Murchison-Meteoriten, der 1969 in Australien einschlug.
Die Unterscheidung war eindeutig.
Obwohl das Glycin aus dem Murchison-Meteoriten Merkmale aufwies, die mit der Strecker-Synthese in Einklang standen, deutete die Aminosäure aus Bennu auf eine Bildung bei extrem niedrigen Temperaturen und starker kosmischer Strahlung hin.
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Diese Beweise deuten darauf hin, dass sich einige Aminosäuren in den Anfangsphasen des Sonnensystems möglicherweise direkt im Eis entwickelt haben, das der Strahlung ausgesetzt war. Anstatt sich auf wasserreiche Kontexte zu verlassen, wären diese Moleküle in viel strengeren Szenarien entstanden.
Laut Allison Baczynski, Mitautorin der Studie, „verändern“ die Ergebnisse das Verständnis darüber, wie Aminosäuren vermutlich auf Asteroiden entstehen. Die Studie legt eine größere Vielfalt chemischer Wege nahe als bisher angenommen.
Weitere essentielle Verbindungen, die im Asteroiden gefunden wurden
Die Analyse von Proben des Asteroiden Bennu hat weitere organische Verbindungen ans Licht gebracht. Die Forscher lokalisierten Ribose, Nukleobasen, Phosphate und Glucose, die wesentliche Bestandteile für die Struktur der RNA sind.
Das Vorhandensein dieser Moleküle bedeutet nicht, dass Bennu einst Leben beherbergte. Sie zeigen jedoch, dass sich die für die Entstehung von Leben notwendigen „Zutaten“ in unterschiedlichen Umgebungen entwickeln können, sogar an Orten außerhalb der Planeten.
Dieser Befund untermauert eine faszinierende Theorie: dass die grundlegenden Bestandteile der Biologie möglicherweise über das gesamte Sonnensystem verbreitet waren und durch Kollisionen mit Asteroiden und Kometen die frühe Erde erreichten.
Die Zukunft des Verständnisses des Ursprungs des Lebens
Die Entdeckung löst nicht das Rätsel um den Ursprung des Lebens, sondern erweitert die in Betracht gezogenen Alternativen. Wenn sich unter Strahlung sowohl im Wasser- als auch im Eiskontext Aminosäuren bilden können, deutet dies darauf hin, dass die chemische Landschaft des Sonnensystems in seinen Anfängen komplexer war, als das herkömmliche Modell vermuten lässt.
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Der nächste Schritt besteht darin, Bennus Proben mit denen anderer Asteroiden zu vergleichen. Initiativen wie die japanische Hayabusa2-Mission, die Material vom Asteroiden Ryugu brachte, können dabei helfen, festzustellen, ob dieser Entstehungsmechanismus alltäglich oder selten vorkommt.
Selbst in einem so etablierten Bereich wie der Astrobiologie zeigen neue Informationen, dass es noch ein weiter Weg ist, um vollständig zu verstehen, wie einfache chemische Reaktionen zu komplexer biologischer Komplexität führen.
Wenn die Bausteine für Leben unter extrem kalten Bedingungen im Weltraum entstehen können, lautet die Frage möglicherweise nicht mehr nur: „Wo kann Leben entstehen“, sondern vielmehr: „Wie oft hatte das Leben diese Möglichkeit?“
