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Suche nach Leben auf Eismonden
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Freien Universität Berlin
astronews.com
23. Juni 2020
Einige Eismonde um die Gasriesen Jupiter und Saturn könnten
unter ihrer Oberfläche einen lebensfreundlichen Ozean verbergen. Zwei neue
Studien zeigen nun, dass Instrumente zukünftiger Weltraummissionen tatsächlich
in der Lage sein sollten, in den Gas- und Eisfontänen dieser Monde Aminosäuren,
Fettsäuren und Peptide nachzuweisen und biologische Prozesse aufzuspüren.
Mit künftigen Missionen sollte es möglich
sein, Leben auf Eismonden wie Enceladus zu
entdecken (künstlerische Darstellung).
Bild: NASA / JPL-Caltech [Gesamtansicht] |
Enceladus ist einer der Monde des Saturn und berühmt für seine Gas- und
Eisfontänen, die er in das Weltall ausstößt. Das Material dieser Fontänen stammt
von dem unter einem Eispanzer liegenden unterirdischen Ozean des Mondes. Ein
ähnliches Phänomen findet vermutlich auf dem Jupitermond Europa statt. Die
Zusammensetzung der von diesen Wasserwelten ausgestoßenen Eisteilchen kann von
Raumsonden beim Durchflug durch die Eisfontänen untersucht werden. Dies gelingt,
indem die Partikel mit sogenannten Einschlagsionisations-Massenspektrometern
analysiert werden.
Wissenschaftler der Freien Universität Berlin haben nun
Laborexperimente durchgeführt, bei denen sie die im Weltall aufgenommenen
Massenspektren solcher Eisteilchen detailgetreu simuliert haben. "In unserer
ersten Studie haben wir Experimente mit Aminosäuren, Fettsäuren und Peptiden
durchgeführt, um das spektrale Erscheinungsbild dieser organischen Moleküle, die
in den Eisteilchen eingeschlossen sein könnten, vorherzusagen", erklärt Fabian
Klenner. "Unsere Daten zeigen, dass diese potenziellen Biomoleküle sogar in sehr
geringen Konzentrationen eindeutig identifizierbar sind."
Diese Ergebnisse führten die Forscher zur nächsten Frage: Könnten
Massenspektrometer auf Raumsonden gegenwärtig ablaufende biologische Prozesse
auf Ozeanwelten aufspüren? "Einfach nur die Biomoleküle zu identifizieren,
reicht nicht aus", sagt der Leiter der Forschungsgruppe Planetologie Prof. Frank
Postberg. "Aminosäuren können beispielsweise auch durch chemische Prozesse ohne
Mitwirkung von Leben entstehen. Wir müssen also ein bestimmtes spektrales Muster
aus verschiedenen Aminosäuren identifizieren, um sicher zu sein, dass
biologische Prozesse am Werk sind."
Das Team untersuchte das Verhalten von Mixturen potenzieller Biomoleküle in
einem Szenario, das für Ozeanwelten realistisch ist. Hierbei fügten die Forscher
auch eine Vielzahl von anderen organischen und inorganischen Substanzen zu ihren
Proben hinzu und waren in der Lage, zwischen abiotischen und biotischen
"Fingerabdrücken" in den Massenspektren zu unterscheiden. "Chemische Prozesse,
die auf Leben in einer außerirdischen Wasserwelt hinweisen, durch das Beproben
von ein paar winzigen Eisteilchen aufzuspüren, wäre ein entscheidender Schritt
für das Finden von Leben außerhalb der Erde. Und wir haben gezeigt, dass dies
mit einem Massenspektrometer auf einer vorbeifliegenden Raumsonde möglich ist",
so Klenner.
Die Ergebnisse der jetzt vorgestellten Studien kommen rechtzeitig für die
Europa-Clipper-Mission der NASA zum Jupitermond Europa, deren Start für 2024
geplant ist. Die Raumsonde wird ein für das Aufspüren von Biomolekülen
geeignetes Massenspektrometer mitführen, an dem die Forschungsgruppe
Planetologie der Freien Universität Berlin maßgeblich beteiligt ist. Die zwei
internationalen Studien wurden in Zusammenarbeit mit der
Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, dem Jet Propulsion Laboratory der NASA in
Kalifornien, dem Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung in Leipzig, der
Universität Leipzig, der University of Colorado in Boulder, dem
Southwest Research Institute in Texas und der Cornell University in New
York durchgeführt.
Über die Studien berichtet das Team in zwei Fachartikeln, die in der
Zeitschrift Astrobiology erschienen sind.
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