Ein Doktorand in Sydney hat ein winziges Universum in einer Glasflasche erschaffen und daraus kosmischen Staub produziert, der mehrere chemische Elemente enthält, die für das Leben essenziell sind. Das Experiment erzeugte kohlenstoffreiche Moleküle, die dieselben Infrarotsignale aussenden wie echter Staub zwischen den Sternen. Das bedeutet, dass Wissenschaftler jetzt untersuchen können, wie die Zutaten für das Leben im Weltraum entstanden sein könnten, ohne auf einen Asteroiden oder Kometen warten zu müssen, der eine Probe zur Erde bringt.
Die Chemie eines Sterns in einem Laborröhrchen nachgebildet
Linda Losurdo, Doktorandin in Material- und Plasmaphysik an der University of Sydney, mischte drei Gase: Stickstoff, Kohlendioxid und Acetylen. Sie gab sie in Glasröhrchen und setzte die Mischung einer starken elektrischen Ladung aus. Die Ladung simulierte die energiereichen Bedingungen in der Nähe von Sternen und Supernova-Überresten. Der Prozess verwandelte die Gase in festen, kohlenstoffreichen Staub, der dem Material sehr ähnelt, das Astronomen im interstellaren Raum sowie in Kometen, Asteroiden und Meteoriten entdecken.
Moleküle, die dem Original entsprechen
Der Laborstaub enthält komplexe Kombinationen von Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff. Wissenschaftler nennen diese CHON-Moleküle. Sie kommen in vielen organischen Substanzen vor, die als wichtig für das Leben gelten. Losurdos Proben erzeugten dieselben charakteristischen Infrarotsignaturen, mit denen Astronomen kosmischen Staub im Weltraum identifizieren. Diese Übereinstimmung zeigt, dass das Experiment die chemischen Reaktionen, die in echten kosmischen Umgebungen vermutet werden, getreu nachbildet. Die Ergebnisse wurden im Astrophysical Journal der American Astronomical Society veröffentlicht.
Warum das für das Verständnis der Ursprünge des Lebens wichtig ist
Wie das Leben auf der Erde begann, bleibt eine der größten unbeantworteten Fragen der Wissenschaft. Forscher untersuchen weiterhin, ob die ersten organischen Moleküle auf dem jungen Planeten entstanden, an Bord von Kometen und Meteoriten ankamen oder geliefert wurden, während das Sonnensystem noch im Entstehen war. Dieses Experiment bietet eine neue Möglichkeit, diese Ideen zu testen. Durch den Bau analoger Umgebungen im Labor können Wissenschaftler die Struktur von kosmischem Staub mithilfe seiner Infrarot-Fingerabdrücke reverse engineering betreiben. Losurdo sagte, dieser Ansatz könne enorme Einblicke geben, wie kohlenstoffhaltiger kosmischer Staub im Plasma entsteht, das von riesigen alten Sternen ausgestoßen wird, oder in kosmischen Kinderstuben, in denen Sterne geboren werden. Der Staub könnte Moleküle enthalten, die für das Leben lebenswichtig sein könnten.
