Astrobiologie aktuell

Der Beginn der Chemie - Heliumhydrid im Weltall gefunden

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Das Heliumhydrid-Ion (HeH+) gilt als das erste mögliche Molekül, welches im Weltall „kurz“ nach em Urknall entstehen konnte. Jetzt endlich ist sein Nachweis geglückt

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Mit dem fliegenden Observatorium SOFIA (NASA/DLR) konnte eine Arbeitsgruppe des Bonner Max-Planck-Institutes für Radioastronomie das Molekül erstmals im Nebel NGC 7027 nachweisen. Das Molekül müsste im noch sehr jungen Universum während dessen Abkühlung gebildet worden sein, lange vor dem H2. Erst etwa 100’000 Jahre nach dem Urknall war das Weltall „kühl“ genug für eine erste chemische Bindung, jene zwischen einem Heliumatom und einem Proton. Diese Moleküle dürften allerdings alle längst mit anderen Stoffen reagiert haben.

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Unter heutigen Bedingungen ist es sehr schwierig, das Edelgas Helium mit einem Proton zu verbinden. Die dafür nötige Energie ist enorm hoch. Zudem reagiert das jedes Molekül bei Kontakt sofort mit jedem anderen chemischen Stoff und gibt das Proton augenblicklich ab. HeH+ ist damit die stärkste mögliche Säure.

Sind oder waren Lebewesen am Werk?

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Methan in der Atmosphäre von Mars

Organische Moleküle im Boden

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Der Rover Curiosity, gegenwärtig im Gale-Krater auf Mars unterwegs,  konnte nicht nur bestätigen, dass es in der Atmosphäre des Planeten Mars Methan gibt, das fahrende Labor fand im Marsboden auch Spuren von  organischen Molekülen.

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Auch wenn diese beiden Funde keinesfalls als Beweis für Lebewesen heute oder in der Vergangenheit angesehen werden können, nähren sie doch die Hoffnung, auf unserem Nachbarn könnten einst Organismen gelebt haben. 

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Die organischen Moleküle hat der Rover in Sedimentgesteinen, die in längst ausgetrockneten Seen entstanden sind.  Vor Milliarden von Jahren wurde dort Schlick abgelagert, der nun von Curiosity angebohrt worden ist. Die Konzentration der organischen Moleküle liegt im Bereich von 10 ppm und ist damit ca 100-mal höher, als bisher auf dem Mars gemessen und dies nur gerade wenige Zentimeter unter der Oberfläche.

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Schon seit den 1970er Jahren haben Wissenschaftler vermutet, das Molekül könnte sich unter den extremen Bedingungen im Nebel NGC 7027 bilden. Erst jetzt ist mit SOFIA (einer umgebauten B747) der Nachweis geglückt.

Der Nachweis von Methan bestätigt alte Messungen  mit Teleskopen auf der Erde und mittels Instrumenten an Bord der Raumsonde Mars Express. Schon 2003 entdeckten diese Instrumente Spuren von Methan und Formaldehyd. Da das Methan nur etwas über 300 Jahre und das Formaldehyd gar nur wenige Stunden in der Marsatmosphäre verbleiben können, ist schon damals angenommen worden, es müsse aktive Quellen dieser beiden Gase wirken. Nebst Vulkanismus, Kometeneinschlägen und einigen geologischen Prozessen, sind lebende Mikroorganismen die wichtigsten Kandidaten für die Produktion der Gase. 

Der Nachweis gelang mit der Sample Analysis at Mars (SAM) Instrumentenreihe. Dabei wurden die Proben auf gegen 500°C erhitzt. Bei diesen Temperaturen zerfallen die grösseren organischen Moleküle in kleine Einheiten, die verflüchtigen und danach nachgewiesen werden können. Grössere Moleküle sind mit dem Instrument nicht erfassbar.

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Zukünftige Missionen, wie der europäische ExoMars-Rover und NASA Rover Mars 2020 werden deutlich leistungsfähigere Bohrer  mitführen und tiefer in den Boden graben können.

Elektrisierend wirken die Mengenmessungen, die Curiosity vorgenommen hat. Diese zeigen nämlich über drei Marsjahre hinweg eine klare jahreszeitliche Veränderung. Im Sommer steigt die Methankonzentration an und fällt im Winter wieder. Schwierig durch abiotische Vorgänge zu erklären.

Keine eindeutigen Ergebnisse!

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Aber: 3 der 4 Experimente ergaben positive Ergebnisse. Es waren Experimente, welche nach Stoffwechsel-

vorgängen im Marsboden Ausschau hielten. Einzig der Nachweis von organischen Stoffen im Marsboden missglückte. Allerdings zeigte es sich später, dass das entsprechende Experiment auch in einer mageren irdischen Erde keine Kohlenstoffver-

bindungen gefunden hätte. 

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Leider sind die Experimente nie wiederholt worden. Schade, denn nun wissen wir ja, dass es diese Moleküle im Marsboden gibt …. 

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Viking lässt grüssen

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Wie war das doch 1976?? Erinnern wir uns! Damals landeten die beiden amerikanischen Sonden Viking 1 und 2 auf dem Roten Planeten. An Bord hatten sie ein Labor, ausgerüstet für den Nachweis von Lebewesen. Und was fanden sie?

Viking 2 auf der Oberfläche von Mars.

Landeort Utopia Planitia

Gilbert Levin, einer der damals verantwortlichen Wissenschaftler, der noch immer überzeugt ist, dass damals Leben auf Mars nachgewiesen worden ist, wird sich freuen!

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Vergleiche dazu meinen Artikel in ORION aus dem Jahre  2013

Download hier

Alle Abbildungen : NASA