Komplexe Moleküle überstehen Planetenentstehung

Die ersten Bausteine des Lebens wie Aminosäuren und Proteine entstehen bereits im Weltall und können sogar die heiße Phase der Planetenentstehung überstehen. Das zeigt nun der Nachweis von Methanol in der protoplanetaren Scheibe um einen jungen Stern, in der sich Gas und Staub zu immer dichteren Objekten und schließlich zu Planeten verdichten. Die entscheidenden Schritte zur Entstehung dieser präbiotischen Moleküle, welche die biologische Evolution auf der Erde erst ermöglichten, ereignen sich also bereits in kosmischen Gas- und Staubwolken, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Astronomy“.

Astrobiologen gehen davon aus, dass die ersten Bausteine für die Entstehung von Leben – komplexe Moleküle auf der Basis von Kohlenstoff und Wasserstoff – unter anderem durch Kometen auf die Oberfläche junger Planeten gebracht werden. Auf der Suche nach dem Ursprung solcher organischen Moleküle versuchen Forscher Methanol nachzuweisen. Denn die chemische Verbindung spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung der Lebensbausteine. Und tatsächlich spürten Astronomen in den großen Wolken aus Gas und Staub bereits zahlreiche präbiotische Moleküle auf. Doch da Methanol nur in relativ kühlen Umgebungen entsteht, war bislang unklar, ob die Moleküle auch in den aufgeheizten Materiescheiben um junge Sterne während der Planetenentstehung überstehen können.

Mit der Radioteleskopanlage ALMA in Chile gelang Alice Booth von der Universität Leiden in den Niederlanden und ihre Kollegen nun überraschenderweise der Nachweis von Methanol in der protoplanetaren Scheibe um den erst 5,8 Millionen Jahre alten Stern HD 100546. Der 360 Lichtjahre entfernte Stern besitzt etwa die doppelte Masse unserer Sonne und ist daher sehr viel leuchtkräftiger und heißer. Entsprechend heizt auch seine protoplanetare Scheibe stärker auf, als es die Sonne in der Zeit der Planetenentstehung getan hat.

Bei den dort herrschenden Temperaturen kann, so die Forscher, Methanol nicht entstehen. Die chemische Verbindung muss sich also bereits früher in der noch kühlen Wolke aus Gas und Staub gebildet haben, aus der dann der Stern HD 100546 entstanden ist. „Damit haben wir einen starken Anhaltspunkt dafür, dass zumindest ein Teil des interstellaren organischen Materials die Entstehung der protoplanetaren Scheibe überstehen kann“, so Booth und ihre Kollegen. „Und damit stehen diese Stoffe dann für die sich bildenden Planeten, Monde und Kometen zur Verfügung.“ Der erste Schritt für die Entstehung von Leben findet also bereits im Weltall statt.