Illustration der Erde, auf der ein Komet auftrifft, während im Vordergrund chemische Verbindungen zu sehen sind.

Kometeneinschläge können Lebensbausteine erzeugen

Planetenforscher gehen davon aus, dass Aminosäuren – die Bausteine für Leben – womöglich durch Kometen auf die frühe, noch unbewohnte Erde gelangten. Aber auch durch Kometentreffer selbst können diese chemischen Verbindungen entstehen, wenn die Einschläge nur hart genug sind, fand ein Forscherteam nun heraus. Im Fachblatt „Nature Geoscience“ berichten sie von ihren Versuchen mit einer Hochgeschwindigkeitskanone, mit der sie ein Projektil auf eine Eismischung schossen. Bei der richtigen Projektilgeschwindigkeit entstehen verschiedene Aminosäuren.

Die Forscher führten ihre Versuche mit unterschiedlich schnellen Projektilen und unterschiedlichen Eismischungen durch. Nur wenn das Projektil mindestens sieben Kilometer pro Sekunde schnell war und die Eismischung stimmte, entstanden nachweisbare Mengen an Aminosäuren, vor allem Glycin und Alanin. „Dieser Prozess zeigt, wie ein sehr simpler Vorgang von einer Mischung einfacher Moleküle, wie Wasser und Kohlendioxideis, zu komplexen Molekülen führen kann, wie etwa Aminosäuren“, sagt Mark Price von der University of Kent in England, der an der Studie beteiligt war. „Das ist der erste Schritt auf dem Weg zum Leben.“ Der nächste Schritt wäre dann die Entstehung noch komplexerer Verbindungen wie etwa Proteinen, die aus Aminosäuren bestehen und aus denen Zellen aufgebaut sind. Noch ist aber unklar, wie und wo genau Leben auf der Erde entstanden ist. Als viel versprechend gelten beispielsweise heiße Quellen in der Tiefsee.

Planetenforscher wissen bereits, dass die kosmische Strahlung auf der Oberfläche kleiner Himmelskörper Prozesse in Gang setzen kann, die zur Entstehung von Aminosäuren führen. Erst vor wenigen Jahren konnten Forscher Aminosäuren auf einem Kometen nachweisen. Diese Moleküle könnten einen Einschlag auf einen Planeten überstehen. Wie die neuen Versuche zeigen, können sich manche Aminosäuren außerdem durch die Stoßwelle und Hitze bei einem Aufprall bilden. Damit verdichtet sich das Bild immer weiter, demzufolge Einschläge von Kometen und Asteroiden für die ersten Bausteine des Lebens verantwortlich gewesen sein können.

„Diese Bausteine können überall in unserem Sonnensystem oder auch jenseits davon zusammengesetzt werden“, erläutert Mitautorin Zita Martins vom Imperial College London. „Sie benötigen nur die passenden Bedingungen.“ Hierzu gehören Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen und Gestein. Sowohl eisreiche Kometen, die auf einem Felsplaneten aufschlagen, als auch steinige Asteroiden, die etwa auf einen Eismond treffen, könnten solche Verbindungen erzeugen.

Planetenforscher sind deshalb äußerst gespannt, ob die kommende Weltraummission Jupiter Icy Moon Explorer auf dem Jupitermond Europa organische Moleküle finden wird. Ihr Start ist für das Jahr 2022 geplant; die Reisedauer wird mehrere Jahre betragen. Bis die Ergebnisse dieser Mission vorliegen, werden wohl auch Tiefseeforscher neue Erkenntnisse über die Entstehung des irdischen Lebens präsentieren können.