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Wie süß ist die Milchstraße? Eine merkwürdige Frage, vielleicht, aber Forscher haben verlockende Hinweise darauf entdeckt, dass die Süße des Weltraums mit dem Ursprung des Lebens in Verbindung stehen könnte.
Das Team entdeckte einen synthetischen Weg bei niedriger Temperatur für die Herstellung von Glycerinsäure, einer einfachen Zuckersäure, die für den Stoffwechsel unerlässlich ist – den Prozess, bei dem Organismen Nahrung in Energie umwandeln. Dieses Molekül gilt als einer der wichtigsten Bausteine des Lebens.
„In der Astrochemie gibt es eine große Diskrepanz zwischen dem, was wir präbiotische Chemie und Biochemie nennen“, sagte Ryan Fortenberry, Mitautor der Studie und außerordentlicher Professor für Chemie und Biochemie an der Universität von Mississippi, in einer Erklärung. „Was wir aus der Biochemie wissen, ist, dass diese kleinen Biomoleküle, diese kleinen präbiotischen Moleküle, sich zu diesen großen biochemischen Stoffen zusammenfügen, wenn wir sie herstellen können.
Die Untersuchung der Bildung „einfacher“ Moleküle wie Glycerinsäure hilft, die Kluft zwischen der präbiotischen Chemie – der Chemie, die vor dem Leben existierte oder zu ihm führte – und der modernen Biochemie, wie wir sie heute kennen, zu überbrücken.
In ihrer Studie stellte das Team die Bedingungen in kalten molekularen Staubwolken nach, von denen in den letzten zehn Jahren beobachtet wurde, dass sie als „molekulare Fabriken“ für komplexe organische Moleküle wie Alkohole, Carbonsäuren und sogar Aminosäuren dienen.
Unter diesen extremen Bedingungen findet die chemische Synthese statt, wenn Eis, das Wasser, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Methan, Ammoniak, Methanol und Formaldehyd enthält, energiereichen galaktischen kosmischen Strahlen ausgesetzt wird, die tief in das dunkle Innere der Molekülwolken eindringen.
Auf der Erde replizierten die Forscher diese Bedingungen, indem sie ähnliche Partikelmischungen mit ultraviolettem Licht im Vakuum bestrahlten. Mit dieser Methode wiesen sie nach, dass sich unter den extremen Bedingungen des Weltraums Glycerinsäure bilden kann.
Dieser Befund bestärkt das Team in der Theorie, dass sich die für das Leben notwendigen Moleküle in den Weiten des Weltraums bilden können – zum Beispiel in Sagittarius B2, einer massiven Wolke im Zentrum unserer Galaxie. Dies deutet darauf hin, dass die Zutaten für Leben im gesamten Universum weit verbreitet sein könnten.
„Die Entdeckung dieses Moleküls … zeigt uns, wie wir von der Entstehung von Atomen im Kern von Sternen zu komplexen Biomolekülen gelangen können, die uns erlauben, das Universum selbst zu betrachten“, sagte Fortenberry.
„Wir hoffen nun, dass Astronomen mit Hilfe von Teleskopen wie dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Sternentstehungsgebieten nach Glycerinsäure suchen und diese nachweisen können“, schreiben die Forscher in ihrer Arbeit.
Aber das bringt uns zurück zur ursprünglichen Frage: Wenn Staubwolken diese einfache Zuckersäure enthalten – wobei Zucker süß und Säuren sauer sind – schmeckt der Weltraum dann süß oder sauer?
Auch wenn man es nicht mit Sicherheit sagen kann, sind die Wissenschaftler zuversichtlich, dass Glycerinsäure wahrscheinlich dazu beiträgt, das Universum zu „würzen“.
Die Arbeit wurde im Juli in der Zeitschrift Physik veröffentlicht.
