So, 19. August 2018

Bausteine des Lebens

09.04.2015 09:44

Organische Moleküle um junges Sternsystem entdeckt

In einem jungen Sternsystem haben Astronomen mithilfe des Radioteleskops ALMA zum ersten Mal die Existenz komplexer organischer Moleküle - der Bausteine des Lebens - nachgewiesen. Die Entdeckung sei eine erneute Bestätigung dafür, dass die Bedingungen, unter denen die Sonne und mit ihr die Erde entstanden sind, im Universum nicht einmalig sind, schreiben die Forscher in der Zeitschrift "Nature".

Beobachtungen mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA, kleines Bild) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile lassen erkennen, dass die protoplanetare Scheibe, die einen jungen Stern mit der Katalognummer MWC 480 umgibt, große Mengen Methylcyanid (CH3CN) enthält, ein komplexes kohlenstoffbasiertes Molekül. Laut Angaben der Forscher ist um MWC 480 genug Metylcyanid vorhanden, um alle Ozeane auf der Erde damit zu füllen.

Komplexe Moleküle in Scheibe um Stern gefunden
Sowohl dieses Molekül als auch sein einfacherer Verwandter, Cyanwasserstoff (HCN), wurden in den kalten Außenbereichen der neugeformten Scheibe des Sterns gefunden. In einer Region, von der Astronomen glauben, dass sie dem Kuipergürtel ähnelt - dem Bereich in unserem Sonnensystem jenseits des Planeten Neptun, der voller Planetesimale und Kometen ist.

Kometen stellen eine Art Aufzeichung der Phase der Planetenentstehung dar, da sie die frühe Chemie des Sonnensystems wiedergeben. Man geht davon aus, dass die Kometen und Asteroiden aus den Außenbereichen des Sonnensystems Wasser und organische Moleküle auf die Erde brachten und damit die Voraussetzung für die Entwicklung von primitivem Leben schafften.

"Untersuchungen von Kometen und Asteroiden zeigen, dass der solare Urnebel, der die Sonne und Planeten hervorbrachte, reich an Wasser und komplexen organischen Verbindungen war", sagt Erstautorin Karin Öberg, Astronomin am Harvard-Smithsonian Center für Astrophysik in Cambridge (Massachusetts) in den USA. Besonders verblüffend sei, dass die Moleküle, die in MWC 480 gefunden wurden, in ähnlicher Konzentration auch in den Kometen in unserem Sonnensystem zu finden seien, so Öberg.

Junger Stern ist 455 Lichtjahre von Erde entfernt
Der Stern MWC 480 hat eine Masse, die rund doppelt so groß ist wie die unserer Sonne, und befindet sich 455 Lichtjahre entfernt im Taurus-Sternentstehungsgebiet. Die ihn umgebende Scheibe ist in einer sehr frühen Phasen der Entwicklung und erst vor Kurzem aus einem kalten, dunklen Nebel aus Staub und Gas hervorgegangen.

Astronomen wissen bereits seit geraumer Zeit, dass kalte, dunkle interstellaren Wolken sehr effiziente Fabriken für die Bildung von komplexen organischen Moleküle darstellen – einschließlich einer Gruppe von Molekülen, die man Cyanide nennt. Diese, und ganz besonders Methylcyanid, sind wichtig, da sie Kohlenstoff-Stickstoff-Verbindungen enthalten, die für die Bildung von Aminosäuren unerlässlich sind und als Grundlage für Proteine und die Bausteine des Lebens dienen.

Bis heute ist jedoch noch unklar, ob sich diese komplexen organischen Moleküle tatsächlich in der energiereichen Umgebung eines jeden neu gebildeten Sternsystems bilden können, da Stöße und Strahlung chemische Verbindungen leicht aufbrechen können. Dank der außerordentlicher Empfindlichkeit von ALMA können Astronomen anhand der neuen Beobachtungen sehen, dass diese Moleküle nicht nur überleben, sondern weiter zunehmen.

Protoplanetare Scheiben bilden organische Moleküle
Die Moleküle, die ALMA nachwies, sind bedeutend reichlicher vorhanden, als wenn man sie in interstellaren Wolken gefunden hätte. Das zeigt Astronomen, dass protoplanetare Scheiben sehr effizient komplexe organische Moleküle bilden und dass sie in der Lage sind, dies innerhalb einer relativ kurzen Zeitspanne zu tun, so die Wissenschaftler.

Die Astronomen nehmen daher an, dass organische Moleküle, die in Kometen und anderen Eiskörpern sicher eingeschlossen werden, auch in andere, lebensfreundlichere Umgebungen transportiert werden können, während sich das System weiterentwickelt.

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