Bausteine des Lebens können vor Planeten entstehen

Chicago (USA) – Komplexe organische Moleküle wie zum Beispiel Aminosäuren finden sich in Meteoriten, Kometen und selbst in fernen kosmischen Gaswolken. Wo und wie diese Lebensbausteine entstehen, ist unter Forschern bislang umstritten. Zwei Wissenschaftler aus den USA konnten nun mithilfe von Computersimulationen zeigen, dass organische Moleküle sich in rotierenden Gas- und Staubscheiben bilden können, die junge Sterne umgeben. Das Duo präsentiert seine Ergebnisse im Fachblatt „Science“.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass organische Stoffe das natürliche Nebenprodukt der Entwicklung protoplanetarischer Scheiben sind“, schreiben Fred Ciesla von der University of Chicago und Scott Sandford vom Ames Research Center der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA. „Solche Moleküle sollten also wichtige Zutaten der Entstehung aller Planetensysteme sein, einschließlich unseres eigenen.“

In ihrer Simulation haben Ciesla und Sandford die Bahnen von 5000 Eispartikeln in einer rotierenden Gas- und Staubscheibe um einen jungen, sonnenähnlichen Stern über einen Zeitraum von einer Million Jahren verfolgt. Solche Teilchen aus gefrorenen Stoffen wie Wasser, Kohlendioxid, Methanol und Ammoniak sind typisch für Urnebel, aus denen Planeten entstehen. „Wir wollten herausfinden, welchen Bedingungen die Eispartikel ausgesetzt sind“, so Ciesla.

Die beiden Forscher fanden heraus, dass viele der Teilchen auf ihrer Reise hin und wieder die Ebene der Gas- und Staubscheibe verlassen und dadurch wärmeren Temperaturen und einer stärkeren ultravioletten Strahlung ausgesetzt sind. Dies aber sind exakt die Bedingungen, unter denen sich aus den Bestandteilen des Eisgemisches komplexere organische Moleküle bilden, wie Laborexperimente auf der Erde bereits gezeigt haben. Lebensbausteine können also vor Ort in einem jungen Sonnensystem entstehen und müssen nicht aus dem interstellaren Raum importiert werden, so die beiden Forscher.

Im weiteren Verlauf der Entwicklung eines Planetensystems könnten sich die komplexen Moleküle dann in Meteoriten und Kometen sammeln, auf die jungen Planeten herab regnen und dort die Entstehung von Leben erleichtern. „Die organischen Stoffe sind bereits vorhanden, wenn die Planeten entstehen“, so Ciesla, „und das ist aus astrobiologischer Sicht von großer Bedeutung.“