Die Idee der Panspermie - dass das Leben auf der Erde von Kometen oder Asteroiden stammt, die unseren Planeten bombardieren - ist nicht neu. Wissenschaftler aus Japan sagen, dass ihre Experimente zeigen, dass frühe Kometeneinschläge dazu geführt haben könnten, dass Aminosäuren sich in Peptide verwandeln und zu den ersten Bausteinen des Lebens werden. Dies würde nicht nur helfen, 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 japanischen Agentur für Meereserdeforschung und -technologie in Yokahama und Dr. Koichi Mimura von der Nagoya-Universität sagten, sie hätten „Schockversuche an gefrorenen Gemischen aus Aminosäure, Wassereis und Silikat (Forsterit) bei Kryogen durchgeführt Bedingung (77 K) “, heißt es in ihrem Papier. "In den Experimenten wurde die gefrorene Aminosäuremischung in eine Kapsel eingeschlossen ... eine vertikale Treibpistole wurde verwendet, um einen Aufprallschock zu simulieren."
Sie analysierten das Post-Impact-Gemisch mit Gaschromatographie und stellten fest, dass einige der Aminosäuren zu kurzen Peptiden mit einer Länge von bis zu 3 Einheiten (Tripeptiden) verbunden waren.
Basierend auf den experimentellen Daten konnten die Forscher abschätzen, dass die Menge der produzierten Peptide in etwa der Menge entspricht, die bei normalen terrestrischen Prozessen (wie z. B. Lichtstürmen oder Hydratations- und Dehydratisierungszyklen) angenommen wurde.
"Dieser Befund zeigt, dass Kometeneinschläge mit ziemlicher Sicherheit eine wichtige Rolle bei der Lieferung der Samen des Lebens an die frühe Erde spielten", sagte Sugahara. "Es eröffnet auch die Wahrscheinlichkeit, dass wir in anderen außerirdischen Körpern eine ähnliche chemische Entwicklung 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 die biologische Aktivität noch früher stattgefunden hat. Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass die frühe Erde nur wenige Moleküle auf Wasser- und Kohlenstoffbasis auf der Erdoberfläche hatte. Wie konnten diese Bausteine des Lebens so schnell an die Erdoberfläche geliefert werden? Dies war auch ungefähr die Zeit des späten schweren Bombardements, und daher könnte die offensichtliche Antwort die Kollision von Kometen und Asteroiden mit der Erde sein, da diese Objekte reichlich Wasser und Moleküle auf Kohlenstoffbasis enthalten.
Weltraummissionen zu Kometen helfen, diese Möglichkeit zu bestätigen. Die Stardust-Mission von 2004 fand die Aminosäure, als sie Partikel von Comet Wild 2 sammelte. Als das Raumschiff Deep Impact der NASA 2005 gegen Comet Tempel 1 stürzte, entdeckte es eine Mischung aus organischen und Tonpartikeln im Kometen. Eine Theorie über die Ursprünge des Lebens besagt, dass Tonpartikel als Katalysator wirken und es einfachen organischen Molekülen ermöglichen, sich in immer komplexeren Strukturen anzuordnen.
Die Nachrichten von der aktuellen Rosetta-Mission zum Kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko zeigen auch, dass Kometen eine reichhaltige Materialquelle sind und dass wahrscheinlich weitere Entdeckungen aus dieser Mission hervorgehen werden.
"Zwei Schlüsselelemente dieser Geschichte sind, wie komplexe Moleküle zunächst auf Kometen erzeugt werden und wie sie dann überleben / sich entwickeln, wenn der Komet auf 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 dem eisigen Körper Energie 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 dem Weg zum Leben. "
"Kometeneinschläge sind normalerweise mit dem Massensterben auf der Erde verbunden, aber diese Arbeit zeigt, dass sie wahrscheinlich dazu beigetragen haben, den gesamten Lebensprozess überhaupt erst in Gang zu bringen", sagte Sugahara. „Die Produktion 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 wiesen auch darauf hin, dass ein ähnlicher „Kickstart“ an anderen Stellen in unserem Sonnensystem hätte stattfinden können, beispielsweise auf den eisigen Monden Europa und Enceladus, da sie wahrscheinlich einem ähnlichen Kometenbeschuss ausgesetzt waren.
Sugahara und Mimura präsentierten ihre Ergebnisse auf der Goldschmidt-Geochemiekonferenz in Prag, die diese Woche stattfand.
