Die Idee der Panspermie – dass das Leben auf der Erde von Kometen oder Asteroiden stammt, die unseren Planeten bombardieren – ist nicht neu. Aber neue Forschungen könnten der Theorie einen Schub gegeben haben. Wissenschaftler aus Japan sagen, ihre Experimente zeigen, dass frühe Einschläge von Kometen dazu geführt haben könnten, dass sich Aminosäuren in Peptide verwandelt haben, die zu den ersten Bausteinen des Lebens werden. Dies würde nicht nur dazu beitragen, die Entstehung des Lebens auf der Erde zu erklären, sondern könnte auch Auswirkungen auf das Leben auf anderen Welten haben.
Dr. Haruna Sugahara von der Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology in Yokahama und Dr. Koichi Mimura von der Nagoya University sagten, sie hätten „Schockexperimente an gefrorenen Mischungen aus Aminosäure, Wassereis und Silikat (Forsterit) bei Tieftemperatur“ durchgeführt Zustand (77 K),“ nach ihr Papier . „In den Experimenten wurde die gefrorene Aminosäuremischung in einer Kapsel versiegelt … eine vertikale Treibladungskanone wurde verwendet, um einen Aufprallschock zu simulieren.“
Sie analysierten die Post-Impact-Mischung mit Gaschromatographie und stellten fest, dass sich einige der Aminosäuren zu kurzen Peptiden von bis zu 3 Einheiten Länge (Tripeptiden) verbunden hatten.
Basierend auf den experimentellen Daten konnten die Forscher abschätzen, dass die Menge der produzierten Peptide ungefähr die gleiche sein würde, die von normalen terrestrischen Prozessen (wie Blitzstürmen oder Hydratations- und Dehydrationszyklen) angenommen wurde.
Künstlerisches Konzept der Stardust-Raumsonde, die durch das Gas und den Staub des Kometen Wild 2 fliegt. Bildnachweis: NASA/JPL
„Dieser Befund deutet darauf hin, dass Kometeneinschläge mit ziemlicher Sicherheit eine wichtige Rolle dabei gespielt haben, die Saat des Lebens auf die frühe Erde zu bringen“, sagte Sugahara. „Es eröffnet auch die Wahrscheinlichkeit, dass wir eine ähnliche chemische Entwicklung in anderen außerirdischen Körpern gesehen haben, beginnend mit von Kometen abgeleiteten Peptiden.“Die frühesten bekannten Fossilien auf der Erde stammen aus der Zeit vor etwa 3,5 Milliarden Jahren und es gibt Hinweise darauf, dass biologische Aktivität noch früher stattgefunden hat. Aber es gibt Beweise dafür, dass die frühe Erde nur wenige Moleküle auf Wasser- und Kohlenstoffbasis auf der Erdoberfläche hatte, also wie konnten diese Bausteine des Lebens so schnell an die Erdoberfläche gelangen? Dies war auch ungefähr die Zeit des späten schweren Bombardements, und so könnte die offensichtliche Antwort die Kollision von Kometen und Asteroiden mit der Erde sein, da diese Objekte reichlich Wasser und kohlenstoffbasierte Moleküle enthalten.
Ein Blick auf die Deep Impact-Sonde der NASA, die mit dem Kometen Tempel 1 kollidiert, aufgenommen vom hochauflösenden Instrument der Deep Impact-Vorbeiflugsonde.
Weltraummissionen zu Kometen helfen, diese Möglichkeit zu bestätigen. Die Stardust-Mission von 2004 fand die Aminosäure, als sie Partikel vom Kometen Wild 2 sammelte. Als die NASA-Raumsonde Deep Impact 2005 in den Kometen Tempel 1 stürzte, entdeckte sie eine Mischung aus organischen und Tonpartikeln im Inneren des Kometen. Eine Theorie über den Ursprung des Lebens besagt, dass Tonpartikel als Katalysator wirken, der es einfachen organischen Molekülen ermöglicht, sich zu immer komplexeren Strukturen anzuordnen.
Die Nachrichten von der aktuellen Rosetta-Mission zum Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko deuten auch darauf hin, dass Kometen eine reichhaltige Materialquelle sind und dass diese Mission wahrscheinlich weitere Entdeckungen machen wird.
Gas- und Staubstrahlen schießen aus dem aktiven Hals des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko in diesem Fotomosaik, das aus vier Bildern besteht, die am 26. Zentrum des Kometen. Bildnachweis: ESA/Rosetta/NAVCAM/Marco Di Lorenzo/Ken Kremer/kenkremer.com
„Zwei Schlüsselelemente dieser Geschichte sind, wie komplexe Moleküle zunächst auf Kometen erzeugt werden und wie sie dann überleben/entwickeln, wenn der Komet einen Planeten wie die Erde trifft“, kommentierte Professor Mark Burchell von der University of Kent in Großbritannien die neue Forschung aus Japan. „Beide Schritte können Schocks beinhalten, die Energie an den eisigen Körper liefern … aufbauend auf früheren Arbeiten haben Dr. Sugahara und Dr. Mimura gezeigt, wie Aminosäuren auf eisigen Körpern in kurze Peptidsequenzen umgewandelt werden können, ein weiterer wichtiger Schritt auf diesem Weg zum Leben.“
„Kometeneinschläge werden normalerweise mit Massenaussterben auf der Erde in Verbindung gebracht, aber diese Ergebnisse zeigen, dass sie wahrscheinlich dazu beigetragen haben, den gesamten Lebensprozess überhaupt erst in Gang zu setzen“, sagte Sugahara. „Die Herstellung kurzer Peptide ist der Schlüsselschritt in der chemischen Evolution komplexer Moleküle. Sobald der Prozess gestartet ist, wird viel weniger Energie benötigt, um längerkettige Peptide in einer terrestrischen, aquatischen Umgebung herzustellen.“
Die Wissenschaftler deuteten auch an, dass ein ähnlicher „Kickstart“ an anderen Orten in unserem Sonnensystem stattgefunden haben könnte, beispielsweise auf den eisigen Monden Europa und Enceladus, da sie wahrscheinlich einem ähnlichen Kometenbeschuss ausgesetzt waren.
Sugahara und Mimura präsentierten ihre Ergebnisse auf der Geochemie-Konferenz Goldschmidt in Prag, geht diese Woche.
