Auf die Erde gebrachte Asteroidenstücke könnten Hinweise auf den Ursprung des Lebens geben

Bevor die Erde Biologie hatte, gab es Chemie. Wie das eine aus dem anderen folgte – wie langweilig Moleküle verwandelten sich in dieses besondere Ding, das wir Leben nennen – ist wohl die größte Unbekannte in der Wissenschaft. Dies ist auch ein wichtiger Grund, warum die NASA ein Roboter-Raumschiff, OSIRIS-REx, auf eine mehrjährige Reise um die Sonne geschickt hat, um bröckeliges Material von einem alten Asteroiden namens Bennu zu holen und es dann zur Erde zurückzubringen.

Am Montag erhielt die wissenschaftliche Gemeinschaft ihre erste Beschreibung dieses kostbaren, exotischen Stoffes, die vom Spitzenwissenschaftler der Mission, Dante Lauretta, auf der Herbsttagung der American Geophysical Union in San Francisco enthüllt wurde.

Lauretta, eine Planetenforscherin an der University of Arizona, zeigte Dias mit einer langen Liste faszinierender Moleküle, darunter organische Stoffe auf Kohlenstoffbasis, in den Körnern und Kieselsteinen, die aus Bennu geborgen wurden. Sie werden Licht auf die molekularen Bausteine ​​des Sonnensystems werfen und „vielleicht – noch in der frühen Phase – vielleicht Einblicke in den Ursprung des Lebens“ liefern.

Diese Analyse hat gerade erst begonnen. Das Team hat noch keine formelle wissenschaftliche Arbeit veröffentlicht. In seinem Vortrag Lauretta zitierte einen interessanten dreieckigen, hellen Stein, von dem er sagte, dass er etwas enthielt, was er noch nie zuvor in einem Meteoriten gesehen hatte.

„Im Moment ist es ein Kopfzerbrechen. Was ist das für ein Material?“ er sagte.

In einem Interview nach dem Vortrag sagte Lauretta, dass fast 5 Prozent der Probe aus Kohlenstoff bestehe. „Das ist eine sehr kohlenstoffreiche Probe – die reichste, die wir an all unserem außerirdischen Material haben. … Wir sind immer noch dabei, die komplexe organische Chemie zu entschlüsseln, aber es sieht vielversprechend aus, wirklich zu verstehen: Haben diese kohlenstoffreichen Asteroiden grundlegende Moleküle geliefert, die möglicherweise zur Entstehung des Lebens beigetragen haben?“

Die Laboranalyse suche nach anderen Molekülen und Verbindungen, die für das Leben auf der Erde wichtig seien, etwa Aminosäuren, Lipide, Zucker und die Grundlagen des genetischen Codes, sagte Lauretta und fügte hinzu Die bisherigen Ergebnisse sind spannend. Das Team Er sei noch dabei, seinen Bericht zu verfeinern, der auf einem wissenschaftlichen Treffen Anfang nächsten Jahres besprochen werde, sagte er.

Die NASA hat sich unter anderem dafür entschieden, eine Sonde nach Bennu zu schicken, weil es sich möglicherweise um den gefährlichsten Asteroiden im Sonnensystem handelt. Seine Umlaufbahn um die Sonne ähnelt der der Erde. Alle sechs Jahre durchquert das Gestein mit einem Durchmesser von etwa drei Zehntelmeilen (groß genug, um Ihre Aufmerksamkeit zu erregen, aber bei weitem nicht groß genug, um einen Einschlag auf Aussterbeniveau auszulösen) die Erde unseres Planeten Umlaufbahn.

Eine im Jahr 2021 veröffentlichte Berechnung schätzt, dass die Wahrscheinlichkeit, dass Bennu im September 2182 auf die Erde prallt, bei 1 zu 2.700 liegt. Diese Schätzung wird verfeinert, nachdem der Asteroid im Jahr 2135 nahe daran vorbeifliegt.

Für den sehr unwahrscheinlichen Fall, dass Erdlinge den Stein aus der Bahn werfen wollen, möchten sie auf jeden Fall genau wissen, was sie treffen. Ein Teleskop liefert nicht so viele Informationen wie ein Roboterbesucher. Daher OSIRIS-REx (was für Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification and Security – Regolith Explorer steht).

Schon bevor die Wissenschaftler mit der Analyse der Proben begannen, stand fest: Bennu ist sehr, sehr schwarz.

„Es ist superschwarz. Es ist so schwarz, dass man kaum ein Foto davon machen kann“, sagte Projektwissenschaftler Jason Dworkin im Vorfeld des Treffens. Das Material umfasst „alle möglichen Schwarztöne“ – plus geheimnisvolle Schimmer von Gelb, Rot und Rosa, fügte er hinzu.

Der Stoff, den eine ganze Karriere wert ist

Die NASA startete die Raumsonde OSIRIS-REx im Jahr 2016 und erreichte Bennu im Jahr 2018. Im Jahr 2020 führte sie eine Reihe heikler Manöver durch, um den Asteroiden mit einem Probenahmegerät am Ende eines Roboterarms zu berühren. Der Arm stürzte unerwartet tief in den Asteroiden, der sich als etwas entpuppte, das Wissenschaftler als Trümmerhaufen bezeichnen und der aus locker aggregiertem Material besteht, das durch die Schwerkraft zusammengehalten wird.

Anschließend kehrte die Raumsonde in die Nähe der Erde zurück und gab eine Kapsel mit der Probe ab. Am 24. September landete es nahezu perfekt auf einem militärischen Bomben- und Übungsgelände im Westen Utahs. Die Kapsel zeigte keine Anzeichen von Stress durch ihre lange Reise und stand tatsächlich aufrecht auf dem Wüstenboden, nur ein paar bequeme Schritte von einer Straße entfernt.

Die sorgfältig versiegelte Kapsel wurde dann zum Johnson Space Center der NASA in Houston transportiert. Als nächstes folgte die sehr heikle Arbeit, das Material von Bennu zurückzuholen. In der Kapsel befand sich ein Kanister, der wiederum ein Probenahmegerät enthielt. Der Kanister wurde geöffnet, aber das Probenahmegerät erwies sich als nicht kooperativ. Es wurde durch 35 speziell entwickelte Befestigungselemente abgedichtet, von denen sich zwei nicht bewegen ließen.

Die NASA entwickelt ein neues Tool, das diese Aufgabe in den kommenden Wochen erledigen soll. Laut einem NASA-Blogbeitrag wurde das Probenahmegerät inzwischen in einen anderen Behälter überführt und „von einem versiegelten Teflonbeutel umgeben, um sicherzustellen, dass die Probe sicher in einer stabilen, stickstoffreichen Umgebung aufbewahrt wird“.

Trotzdem geriet niemand in Panik: Ein Mitglied des Teams erkannte, dass es möglich sein würde, mit Pinzetten und Schaufeln einen Teil des eingeschlossenen Materials aus dem Inneren des Geräts zu holen. Als Ergebnis erhielt das Team 70 Gramm Probe und übertraf damit die offizielle Missionsanforderung von 60 Gramm.

„Für Tausende von Forschern auf der ganzen Welt ist dies der Stoff für eine ganze Karriere. Wir sind also begeistert“, sagte Lauretta. „Ich gehe voll und ganz davon aus, dass die Kosmochemie-Gemeinschaft sich diesbezüglich stark machen wird.“

„Wir erhalten viele Informationen aus einer sehr kleinen Probenmenge“, sagte NASA-Astrobiologe Danny Glavin im Vorfeld des Treffens.

Wissenschaftler glauben, dass Bennu ein Fragment eines größeren Objekts ist, das bei einer Kollision zu Beginn der Geschichte des Sonnensystems zerschmettert wurde. Der durch radioaktiven Zerfall erhitzte Mutterkörper wäre warm genug gewesen, um das Wasser im Inneren in flüssiger Form vorliegen zu lassen.

„Wenn man Wasser hinzufügt, kann man eine Menge interessanter Chemie herstellen“, sagte Glavin.

Es ist nicht voreingenommen zu sagen, dass die Chemie interessanter wird, wenn sie irgendwie ein Lebewesen hervorbringt. Paläobiologen wissen, dass vor mindestens 3,5 Milliarden Jahren Leben in Form von Bakterien auf der Erde existierte – relativ kurz nachdem der Planet eine lange Zeit heftiger Bombardierung durch Gesteine ​​überstanden hatte, die in seiner Jugend das Sonnensystem überschwemmte.

Es ist unwahrscheinlich, dass Bennus Elternkörper etwas Lebendiges enthielt, aber er könnte interessante Verbindungen gebildet haben, die denen ähneln, die die Bausteine ​​des Lebens auf der Erde bildeten, das, wie Dworkin es ausdrückte, „mit der Chemie beginnen musste, die passiert.“ im Weltraum.”

Die präbiotische Chemie ist jedoch weit von einem Bakterium entfernt – „ungefähr so ​​weit wie eine Flasche Vitamine aus dem Thanksgiving-Dinner“, sagte Dworkin.

Dieser Weltraumschmutz hat jedoch astrobiologische Bedeutung. Durch einen Blick auf die präbiotische Chemie auf Bennu erhalten Wissenschaftler eine bessere Vorstellung davon, was sie suchen, wenn sie anderswo im Sonnensystem verdächtige Moleküle finden, beispielsweise auf dem Mars, dem Jupitermond Europa oder dem Saturnmond Enceladus.

„Das ist nahezu die perfekte Laborkontrolle aus der nichtbiologischen Chemie“, sagte Glavin. „Das bereitet uns besser auf unsere Suche nach Leben auf dem Mars, Europa oder Enceladus vor – Orten, an denen es möglicherweise einmal Leben gegeben hat.“

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