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Asteroidenstaub aus dem All enthält Bausteine des Lebens

Rendering of JAXA's Hayabusa2 probe with Earth behind it
Eine Visualisierung der Sonde Hayabusa 2 auf dem Weg zum Asteroiden Ryugu.Bild: DLR German Aerospace Center

Forschende finden auf Asteroiden Bausteine des Lebens – eine sensationelle Entdeckung

23.03.2023, 10:3924.03.2023, 17:38
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Der Ryugu ist ein diamantförmiger, 900 Meter grosser Asteroid, der seine Bahnen um die Sonne zieht. 2018 landete eine japanische Sonde auf dem Himmelskörper und sammelte Gesteinsproben.

2020 begannen die Forschenden mit der Analyse. Dabei stellten sie fest: Auf dem Asteroiden befanden sich Bausteine des Lebens. Die Resultate wurden am Dienstag von dem japanischen Forscherteam in der Fachzeitschrift «Nature» veröffentlicht.

Bausteine des Lebens

Bei der Analyse des Asteroidenstaubes konnten die Forschenden Uracil und Vitamin B3 nachweisen. Bei Uracil handelt es sich um einen Baustein des Erbgutträgers RNA, bei Vitamin B3 um eine wichtige Verbindung für den Stoffwechsel lebender Organismen.

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Dieses Foto zeigt den Schatten der Sonde, kurz bevor sie auf dem Asteroiden landete.Bild: EPA/JAXA

Was bedeutet das? Der Befund untermauert die seit langem bestehende Theorie, dass das Leben auf der Erde hilfreiche Unterstützung aus dem All erhalten haben soll. So sollen Meteoriten die junge Erde mit präbiotischen organischen Substanzen angereichert und so die Entstehung von Leben gefördert haben können.

Die Theorie besteht deswegen schon seit längerem, da Forschende bereits alle Bausteine von RNA auf Meteoriten gefunden haben. Als Meteorit wird das kosmische Gestein bezeichnet, das nach dem Eintritt des Asteroiden in die Erdatmosphäre noch übrig bleibt und auf der Erde landet. Für die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hervorragendes Forschungsmaterial. Allerdings unter Vorbehalt: Denn Meteoriten könnten durch ihre Landung auf der Erde kontaminiert worden sein.

Der Hauptautor der Studie, Yasuhiro Oba, ausserordentlicher Professor an der Hokkaido Universität in Japan, erklärt:

«Da jeder Meteorit auf der Erdoberfläche gelandet ist, auf der Mikroorganismen allgegenwärtig sind, wird die Interpretation der Herkunft solcher biologisch wichtigen Moleküle in Meteoriten komplexer.»

In anderen Worten: Die Chemikalien, die man auf Meteoriten findet, könnten aufgrund von Kontamination ebenso gut von der Erde selbst statt aus dem All stammen. Um diese Unsicherheit zu beseitigen, gab es für die Forschenden deswegen nur einen Weg – und zwar einen langen: Das Sammeln von Gesteinsproben von einem Asteroiden im All.

Genau das haben sie mit Erfolg getan. Mit dem daraufhin analysierten Asteroidenstaub von Ryugu verdichten sich nun die Hinweise darauf, dass die Bausteine des Lebens tatsächlich im Weltraum entstanden sind. Erst vor Milliarden von Jahren sollen sie durch Meteoriten auf die Erde gebracht worden sein.

Oba führt aus:

«Es besteht kein Zweifel, dass biologisch wichtige Moleküle wie Aminosäuren und Nukleobasen in Asteroiden/Meteoriten auf die Erde gelangt sind. Insbesondere erwarten wir, dass sie eine Rolle für die präbiotische Evolution auf der frühen Erde spielen könnten.»

Weisen diese Bausteine des Lebens darauf hin, dass es ausserirdisches Leben geben könnte? Oba kann dies nicht bestätigen. Allerdings verneint er es auch nicht:

«Ich kann nicht sagen, dass das Vorhandensein solcher Bestandteile direkt zur Entstehung/zum Vorhandensein von ausserirdischem Leben führt, aber zumindest ihre Bestandteile wie Aminosäuren und Nukleobasen könnten überall im Weltraum vorhanden sein.»

Asteroid Ryugu erzählt aus der Vergangenheit

Der Fokus von Astronominnen und Astronomen auf Asteroiden hat einen guten Grund: Von aller herumschwirrender Materie in unserem Sonnensystem gelten Asteroiden als das ursprünglichste noch existierende Material. Im Gegensatz zu Planeten blieben sie seit der Entstehung des Sonnensystems vor 4,5 Milliarden Jahren grösstenteils ungestört. Ihre Zusammensetzung kann deshalb wertvolle Aufschlüsse über die Anfänge unseres Sonnensystems liefern.

Forschende glauben, dass sich bereits in der kalten Wolke aus Gas und Staub, aus der einst unser Sonnensystem entstanden ist, organische Moleküle gebildet haben. Diese Stoffe sollen sich demnach auf herumschwebenden Körpern befunden haben.

Gemäss der Forschenden ist Ryugu das Bruchstück eines älteren Körpers, der in der Frühzeit des Sonnensystems entstand und später durch eine Kollision mit einem anderen Himmelskörper zerstört wurde. Dieser Ursprungskörper hat sich dem Erkenntnisstand zufolge zunächst durch Radioaktivität erwärmt, wodurch sich flüssiges Wasser bilden konnte. Dies führte zu chemischen Reaktionen mit den bereits vorhandenen organischen Molekülen, was in der Bildung grösserer Makromoleküle resultierte.

Wie die Analysen zeigten, betrug die Temperatur bei diesen Prozessen über mehrere Millionen Jahre hinweg etwa 40 Grad. Dann kühlte der Ursprungskörper von Ryugu langsam ab und vereiste – ein Glücksfall für die Forschenden. Die organischen Moleküle blieben dadurch nahezu unverändert erhalten und erlaubten den Forschenden dadurch eine Rekonstruktion der Entstehungsgeschichte des Asteroiden.

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Kupferkanone und schwierige Landung

Und wie genau gestaltete sich die Mission zum Asteroiden Ryugu? Die Sonde Hayabusa 2 startete ihre Reise exakt am 3. Dezember 2014, um 04.22.04 Uhr vom Tanegashima Space Center in Japan. Nach einer vierjährigen Reise erreichte sie den 3000 Millionen Kilometer entfernten Asteroiden, wo sie einige Herausforderungen meistern musste.

Rendering of JAXA's Hayabusa2 probe with Earth behind it
Die Hayabusa 2 entfernt sich von unserem Planeten.Bild: DLR German Aerospace Center

So musste sie etwa den deutschen Passagier – das Landegerät MASCOT aus deutscher Produktion – auf der Oberfläche des Asteroiden absetzen. Aufgrund der geringen Anziehungskraft keine einfache Aufgabe: Diese beträgt auf dem Asteroiden nur ein 60'000stel der Erdanziehungskraft. Zur Veranschaulichung: Ein Elefant würde auf Ryugu etwa so viel wiegen wie eine Tafel Schokolade auf der Erde. Dies erforderte vom mobilen Asteroidenerkunder MASCOT eine äusserst sanfte Landung – andernfalls wäre er direkt wieder von der Oberfläche abgeprallt und in den Tiefen des Alls verschwunden.

Die Landung glückte, worauf das schuhschachtelgrosse Gerät die Asteroidenoberfläche zu untersuchen begann. 17 Stunden hatte es Zeit dafür, dann gaben die Batterien planmässig ihren Geist auf.

Einige Monate später schoss Hayabusa 2 ein Kupferprojektil in die Asteroidenoberfläche, um dadurch einen 10 Meter breiten Einschlagskrater zu erzeugen. Das ermöglichte der Sonde, an Gesteinsproben zu gelangen, die sich weiter unterhalb der Oberfläche befanden. Auch diese Mission glückte und so verliess Hayabusa 2 den Asteroiden Ryugu kurze Zeit später mit zwei Gesteinsproben im Gepäck – eine von der Oberfläche, eine aus dem Krater.

Am 6. Dezember 2020 flog die Sonde an der Erde vorbei und setzte eine Landekapsel mit den Gesteinsproben ab. Diese schoss feurig durch die Erdatmosphäre, bevor sie dank eines Fallschirms weich im südaustralischen Outback landete, wo sie schliesslich aufgesammelt wurde. Seit 2020 werden die Proben von der japanischen Raumfahrtbehörde untersucht, seit dem letzten Jahr auch von der NASA und anderen Forschenden.

Nach insgesamt sechs Jahren kehrt ein Teil der Mission, die Wiedereintrittskapsel, mit Bodenproben des Asteroiden 162173 "Ryugu" auf die Erde zurück.
Nach insgesamt sechs Jahren kehrte ein Teil der Mission, die Wiedereintrittskapsel, mit Bodenproben des Asteroiden Ryugu auf die Erde zurück.Bild: DLR German Aerospace Center

Und was ist mit Hayabusa 2? Die japanische Sonde wird noch längst nicht auf die Erde zurückkehren, denn sie begab sich nach der Absetzung der Landekapsel direkt auf die nächste Mission.

Ihr Ziel ist der erdnahe, winzige Asteroid «1998KY26», mit einem Durchmesser von nur 30 Metern. Bis die Sonde dort eintreffen wird, müssen sich die Astronominnen und Astronomen allerdings noch ein wenig gedulden: Die Ankunft der Sonde wird auf den Juli 2031 datiert.

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70 Kommentare
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Die beliebtesten Kommentare
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Barth Simpson
23.03.2023 11:36registriert August 2020
Adam & Eva, runde Scheibe etc.:
Mythos zerstört...
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Zum Kommentar
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René Obi
23.03.2023 11:00registriert Oktober 2015
Nicht wirklich überraschend. Die Logik sagt mir, dass in einem unendlichen All es unendlich viele Planeten mit Voraussetzungen für Leben gibt und es wohl auch unendlich viele bewohnte Planeten und davon auch unendlich viele mit intelligentem und zivilisiertem Leben. Ob jemals bewusst jemand davon zu uns geflogen ist, bei dem Energieverbrauch, den das bedingen würde, ist allerdings sehr, sehr unwahrscheinlich.
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