Ein überwältigendes Experiment hat gerade gezeigt, wie sich die Bestandteile des Lebens im Weltraum gebildet haben

A Mind-Blowing Experiment Just Showed How Life’s Ingredients Formed in Outer Space

Wissenschaftler haben entdeckt, dass die energiereichsten Lichtstrahlen im Universum, die als Gammastrahlen bekannt sind, möglicherweise eine Schlüsselrolle bei der Entstehung des Lebens auf der Erde gespielt haben, ein Befund, der Hinweise auf eines der ultimativen Geheimnisse der Wissenschaft liefert, berichtet ein neues lernen.

In einem einzigartigen Experiment zeigten Forscher, dass Aminosäuren genannte Verbindungen, die die Bausteine ​​des Lebens sind, durch Gammastrahlen geformt werden können, die aufgrund des Zerfalls radioaktiver Elemente im Inneren von Weltraumgestein ausbrechen. Die Ergebnisse zeigen einen möglichen Ursprung für die Aminosäuren, die vor Milliarden von Jahren über die Erde gestreut wurden und unseren Planeten mit den notwendigen Zutaten für das Leben bereicherten.

Die Frage, wie das Leben entstanden ist, hat unzählige Mythen über Zeit und Kultur hinweg inspiriert und ist auch zu einem der nachhaltigsten Probleme der Wissenschaft geworden. Wissenschaftler haben lange vermutet, dass einige der Zutaten für das Leben von Weltraumgesteinen auf die Erde gebracht wurden, die vor mehr als vier Milliarden Jahren auf ihre Oberfläche prasselten. Es ist jedoch nicht klar, welche Arten von Aminosäuren in diesen alten Meteoriten existiert haben könnten oder wie sie sich gebildet haben könnten.

Jetzt haben Wissenschaftler unter der Leitung von Yoko Kebukawa, einer Astrobiologin an der Yokohama National University, experimentell gezeigt, dass Formaldehyd und Ammoniak, häufige Verbindungen in Weltraumgestein, sich in Aminosäuren umwandeln können, wenn sie Gammastrahlen ausgesetzt werden, ein Befund, der auf „ein neues präbiotisches Amino“ hinweist Säurebildungsweg, der zur Entstehung des Lebens beiträgt“, laut einer veröffentlichten Studie in ACS Central Science.

„Soweit wir wissen, handelt es sich zum ersten Mal um Aminosäuren [have been produced] von Formaldehyd und Ammoniak durch Gammastrahlen“, sagte Kebukawa in einer E-Mail an Motherboard und fügte hinzu, dass ihr Team „überrascht von den Ergebnissen“ sei.

„Wir haben erwartet, dass einige Aminosäuren produziert werden, aber die Ergebnisse waren viel besser als erwartet, sowohl in Qualität als auch in Quantität“, fuhr sie fort. „Verschiedene Aminosäuren wurden durch Gammastrahlen produziert und ihre Menge war signifikant.“

Kebukawa und ihre Kollegen hatten zuvor gezeigt, dass sich Ammoniak und Formaldehyd in Gegenwart von flüssigem Wasser und Hitze in Aminosäuren und organische Moleküle umwandeln können. Ammoniak, Formaldehyd und Wasser sind alle in kohligen Chondriten, einer alten Gruppe von Weltraumgesteinen, vorhanden, was Wissenschaftler zu der Annahme veranlasst, dass diese Meteoriten eine wichtige Rolle dabei spielten, die Erde bewohnbar zu machen. Die Wärmequelle, die die Reaktionen katalysiert, die Aminosäuren bilden, blieb jedoch unklar.

In der neuen Studie untersuchte das Team von Kebukawa die Möglichkeit, dass Gammastrahlen, die durch den Zerfall radioaktiver Atome wie Aluminiumisotope entstehen, der Kessel gewesen sein könnten, der diese ursprünglichen Biomoleküle gekocht hat. Dazu setzten die Forscher Röhrchen mit gelöstem Ammoniak und Formaldehyd Gammastrahlen aus, die durch den Zerfall von Kobaltisotopen emittiert werden.

Das Experiment schuf eine Reihe von Verbindungen, die für Lebewesen nützlich sind, darunter Alanin, Glycin und mehrere Beta-Aminosäuren. Darüber hinaus schätzte das Team, dass es weniger als 100.000 Jahre dauern würde, bis einige Aminosäuren die in einem Gestein wie dem Murchison-Meteoriten, einem kohligen Chondriten, der 1969 in Australien gelandet ist, beobachteten Häufigkeiten erreichen würden. Dieser kurze Zeitrahmen deutet darauf hin, dass Aminosäuren wahrscheinlich waren in kohligen Chondriten im frühen Sonnensystem üblich, was die Vorstellung stützt, dass diese Gesteine ​​dazu beigetragen haben, den Weg für das Leben auf der Erde – und vielleicht auch auf anderen Planeten – zu ebnen.

„Aminosäuren können in verschiedenen Weltraumumgebungen nicht biologisch hergestellt werden“, erklärte Kebukawa. „Unter ihnen sind Meteoriten-Mutterkörperprozesse die letzte Stufe der organischen Evolution im Weltraum, bevor sie auf die Erde gebracht werden. Die in Meteoriten-Mutterkörpern produzierten Aminosäuren würden als Meteoriten direkt auf die alte Erde geliefert und könnten zu Bausteinen des Lebens werden.“

„Ähnlich wie auf der Erde konnten solche Aminosäuren zum alten Mars geliefert werden, wo das Wetter mild war und es Ozeane gab“, fügte sie hinzu. „Auch durch Gammastrahlen produzierte Aminosäuren traten möglicherweise in den unterirdischen Ozeanwelten in Eismonden wie Enceladus auf“ innerhalb „einiger Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems“, bevor die radioaktiven Gammastrahlenquellen erschöpft waren.

Die Forscher hoffen, auf diesen Erkenntnissen aufzubauen, indem sie untersuchen, ob Gammastrahlen andere Arten von organischen Verbindungen produzieren könnten, die für die Entstehung von Leben wichtig waren. Während es immer noch weit mehr Fragen als Antworten gibt, wenn es um die Ursprünge des Lebens geht, öffnet die neue Studie ein verlockendes Fenster zu den energetischen Reaktionen, die vor Milliarden von Jahren Weltraumgestein kurzzeitig erwärmten, und sie möglicherweise in Samen umwandelten, die schließlich in der pulsierenden Biosphäre erblühen würden wir bewohnen heute.

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