Phosphor: Lebenswichtiges Element auf Rosetta-Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko entdeckt
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Turku (Finnland) – Für das irdische Leben ist das Element Phosphor buchstäblich lebenswichtig. Wie diese und andere chemische Grundlagen des Lebens aber einst auf unsere Erde gelangt sind, darüber sind sich Wissenschaftler bis heute uneins. Eine Theorie geht davon aus, dass die lebensnotwendigen Elemente im Innern von Kometen auf die noch junge Erde kamen, – das Leben also aus dem All stammt. Eine neue Entdeckung auf dem Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko stützt nun genau diese Theorie.
Wie das internationale Team um Harry Lehto und Esko Gardner von der finnischen Universität von Turku aktuell im Fachjournal „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“ (DOI: 10.1093/mnras/staa2950) berichtet, haben sie Phosphor und Fluor in Staubpartikeln nachweisen können, die die europäische ROSETTA-Sonde von dem Kometen entnommen hatte. Die Entdeckung lege nahe, dass alle für das irdische Leben notwendigen und wichtigen chemischen Elemente einst im Innern von Kometen zur Erde gelangt sein könnten.
Hintergrund
Nachdem nun auch Phosphor auf bzw. im Innern eines Kometen nachgewiesen werden konnte, haben Wissenschaftler alle sechs der chemischen Lebensgrundlagen, die sogenannten CHNOPS, in fester Form in Kometen nachweisen können. CHNOPS steht dabei für die Anfangsbuchstaben der Elemente Carbon (Kohlenstoff), Hydrogen (Wasserstoff), Nitrogen (Stockstoff), Oxygen (Sauerstoff), Phosphorous (Phosphor) und Sulphur (Schwefel). Auf diese Weise wäre es also möglich, dass diese und andere Elemente mit Kometen auf die junge Erde kamen.Zuvor war Phosphor ein fehlendes Teil im Verständnis des irdischen Lebens, da es auf der jungen Erde selbst vermutlich zu wenig Phosphormoleküle in löslicher Form gab. In Experimenten hatten Wissenschaftler gezeigt, dass löslicher Phosphor aber eine Schlüsselrolle bei der Entstehung biologischer Moleküle innerhalb der präbiotischen Synthese spielte.
Die Staubpartikel selbst konnten mit dem “COmetary Secondary Ion Mass Analyser”-Instrument (COSIMA) an Bord der ESA-Sonde entnommen werden, die den Kometen von 2014 bis 2016 in einigen Kilometern Distanz begleitete.
Tatsächlich konnte Phosphor zwar schon zuvor in Staub des Halleyschen Kometen nachgewiesen werden, doch handelte es sich dabei vermutlich um atomischen Phosphor, der nur im Innern von Mineralien vorhanden war. Später wurde Phopshor dann auch in einem einzigen Partikel des Kometen 81P/Wild nachgewiesen, wurde damals aber einhergehend mit Kalzium und Appatit-Mineralien assoziiert, innerhalb derer sie jedoch – da nicht löslich – für chemisch-biologische Reaktionen nicht zur Verfügung stehen.
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„Wir können zeigen, dass Apatit-Mineralien nicht die einzige Quelle für Phosphor sind”, so die Forschenden um Gardner, denn aktuell seien Phosphor-Ionen in Form von festen Partikeln, Mineralien oder metallischem Phosphor nachweisbar. “Das legt nahe, dass Phosphor in Kometen auch in einer reduzierten und möglicherweise löslicheren Form vorliegen kann.” Die Autoren und Autorinnen der aktuellen Studie erläutern dazu weiter: „Innerhalb des Prozesses der Entstehung des (irdischen) Lebens musste Phosphor in wasserlöslicher und reaktiver Form vorliegen um Vorgänger von Nukleotiden durch die sogenannte Phosphorylierung in aktive Nukleotide umzuwandeln.“
Während Kritiker weiterhin auf den Umstand verweisen, dass die Einschlagsenergie eines Kometen Materialien wie die CHNOPS-Elemente zerstören könnten, glauben die Forschenden um Lehto und Gardner auch hierfür eine mögliche Lösung gefunden zu haben: „Es wäre vorstellbar, dass frühe Kometeneinschläge auf der jungen Erde weniger energiereich waren als etwa heutige Einschläge steiniger Meteoriten. Auf diese Weise könnten die präbiotischen Moleküle auch ein solches Ereignis intakt überstanden haben.“
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Quelle: Turun Yliopisto
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