Wir haben Zucker im Weltraum gefunden.
Nicht das körnige weiße Zeug in Ihrer Küchenschublade. Erythrulose. Ein Zucker mit vier Kohlenstoffatomen. Es befindet sich in einer Molekülwolke nahe dem Zentrum der Milchstraße, genauer gesagt in der Region G+0,693-0,027.
Dies verändert die Geschichte darüber, wie das Leben begann.
Zucker sind das Rückgrat von DNA und RNA. Ohne sie halten diese Moleküle nicht zusammen. Aber es gibt eine Lücke in unserer aktuellen Theorie. Laborexperimente besagen, dass die frühe Erde selbst nicht genug Zucker produzierte, um Leben anzukurbeln. Woher kam es also?
Meteoriten haben uns Hinweise gegeben. Ribose und Glucose wurden im Asteroidenmaterial gefunden. Das deutete darauf hin, dass die Rohstoffe in der uralten Wolke entstanden waren, aus der unser Sonnensystem entstand. Aber bisher haben wir Zucker nie direkt im interstellaren Raum gesehen.
Jetzt haben wir es.
Wie Wissenschaftler interstellare Erythrulose entdeckten
Das Team hat es nicht erraten. Sie hörten zu.
Mit dem 40-Meter-Radioteleskop Yebes und dem 34-Meter-IRAM-Teleskop suchten Forscher den Himmel nach Spektrallinien ab. Das sind chemische Fingerabdrücke. Von Molekülen absorbiertes Licht hinterlässt ein einzigartiges Muster.
Sie fanden zwölf spezifische Zeilen. Sie stimmten perfekt mit der Laborsignatur von Erythrulose überein.
Aus diesem Grund ist dies für jeden wichtig, der nach Erythrulose bei der interstellaren Raumerkennung sucht:
- Es ist eine Ketose. Genauer gesagt der einzige mit vier Kohlenstoffatomen.
- Es kommt mindestens achtmal häufiger vor als vergleichbare Zucker mit drei Kohlenstoffatomen.
- Diese Zucker mit drei Kohlenstoffatomen? Sie waren nicht einmal da.
Der Hauptautor, Izaskun Jiménez-Serra von CAB, gibt zu, dass es sie überrascht hat. Die Standardregel in der Astrochemie besagt, dass Moleküle wachsen, indem sie jeweils einen Kohlenstoff hinzufügen. Der Reihe nach. Schritt für Schritt.
Erythrulose durchbricht diese Form. Es erschien größer als erwartet.
Experimente mit Kollegen der Universität Extremadura und der Radboud-Universität zeigten, wie es passiert. Einfache Alkohole und Aldehyde mit zwei Kohlenstoffatomen vermischen sich im interstellaren Eis. Sie kochen. Erythrulose bildet sich.
Es ist keine Zauberei. Es ist Chemie. Kalte, dunkle, effiziente Chemie.
Wo passt dieser Zucker in die Ursprünge des Lebens?
Warum im Weltraum nach Zucker suchen?
Weil die Erde belagert wurde. Vor 4,1 bis 3,8 Milliarden Jahren ereignete sich das späte schwere Bombardement. Felsen. Eis. Kometen. Alles prallt gegen unseren Planeten.
Diese Studie legt nahe, dass diese Auswirkungen mehr als nur Wasser verursachten. Sie brachten Zucker mit.
Forscher berechneten die Häufigkeit von Erythrulose in dieser Wolke. Rechnet man das auf die Bombardierungsperiode hoch, hätte die Erde zwischen 500.000 und 50 Millionen Tonnen Erythrulose erhalten können.
Das ist viel Zucker für einen jungen Planeten, der versucht, Zellen aufzubauen.
Es stellt eine alternative Versorgungsleitung dar. Anstatt darauf zu warten, dass die Erde ihre eigenen Vorläufer kocht, hat das Universum sie vielleicht eingeschickt. Das passt zur Suchabsicht derjenigen, die sich fragen, wie interstellare Moleküle zur präbiotischen Chemie beigetragen haben auf der Erde.
Carlos Briones, ein Co-Autor, sieht darin einen Türöffner. Wenn Erythrulose vorhanden ist, könnte es auch Ribose sein. Ribose ist der Schlüsselbestandteil der RNA.
„Der Nachweis von Erythrulose eröffnet die Möglichkeit, im Weltraum weitere wichtige Moleküle für die Entstehung des Lebens zu entdecken.“
Warum dies frühere astrochemische Modelle in Frage stellt
Die vorherrschende Ansicht ging davon aus, dass das Wachstum linear sei. Kohlenstoff hinzufügen. Kohlenstoff hinzufügen. Wiederholen.
Dieser Befund legt Abkürzungen nahe. Komplexe Zucker können aus einfacheren Zwei-Kohlenstoff-Blöcken entstehen, ohne die Zwischenschritte zu durchlaufen, die wir für obligatorisch hielten.
Es stellt die Vorstellung in Frage, dass Größe im interstellaren Medium gleich Zeit oder Komplexität ist.
Für diejenigen, die sich fragen, welcher Zucker wahrscheinlich in Meteoriten im Vergleich zu interstellaren Wolken vorkommt : Die Unterscheidung verschärft sich. Meteoriten enthalten Ribose und Glucose. Der interstellare Raum hat jetzt Erythrulose. Die Verteilung ist nicht zufällig. Es spiegelt wider, wo und wie diese Moleküle entstanden sind, bevor sie jemals festes Gestein berührten.
Was als nächstes in der Forschung zum Ursprung des Lebens passiert
Dies wurde in Nature Astronomy veröffentlicht. Die Liste der Autoren ist lang und umfasst mehrere Institutionen. Die Finanzierung erfolgte durch den ERC Grant OPENS. Die Arbeit ist solide.
Aber es wirft mehr Fragen auf, als es beantwortet.
Wenn Erythrulose reichlich vorhanden ist, warum ist Ribose in diesen speziellen Scans so selten? Ist es versteckt? Ist es zerstört? Oder bildet es sich nur unter anderen Bedingungen?
Den Rest des Rezepts finden wir vielleicht als nächstes.
Das Universum ist kein leerer Raum. Es ist ein Labor. Und schon vor Sonnenaufgang kocht es die Zutaten des Lebens. Wir lernen gerade erst, es zu probieren.
