http://www.grenzwissenschaft-aktuell.de/...f-frei20151030/


„Porträt“ des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko vom September 2014, aufgenommen mit der Bordkamera der Raumsonde Rosetta aus 28km Entfernung, als das Massenspektrometer ROSINA die Messungen vornahm.
Copyright: ESA/Rosetta/NAVCAM
Bern (Schweiz) – Als „die bisher größte Überraschung bei der chemischen Analyse der Atmosphäre des Kometen Churyumov-Gerasimenko“ bezeichnen Wissenschaftler die jetzt präsentierte Entdeckung eines hohen Anteils an Sauerstoffmolekülen auf dem Rosetta-Kometen. Die in der Erdatmosphäre häufig vorkommenden Moleküle hatte man bislang bei Kometen ausgeschlossen.

Gänzlich unerwartet entdeckten die Wissenschaftler um Prof. Kathrin Altwegg vom Center for Space and Habitability (CSH) an der Universität Bern schon im September 2014 anhand der Daten des Massenspektrometers „ROSINA“ an Bord der europäischen Kometensonde „Rosetta“ zwischen den erwarteten Spitzen der Schwefel- und Methanolwerten in den Kometengasen auch deutliche Spuren von Sauerstoffmolekülen (O2). Wie sich nun zeigte, ist O2 nach Wasser (H2O), Kohlenmonoxid (CO) und Kohlendioxid (CO2) sogar das vierthäufigste Gas in der Atmosphäre des Kometen.

„Da Sauerstoff chemisch sehr reaktiv ist, wurde bisher angenommen, dass er sich im frühen Sonnensystem mit dem in großen Mengen vorhandenen Wasserstoff zu Wasser verbunden haben muss“, erläutert die Pressemitteilung der Berner Universität. Dennoch waren auf dem Kometen noch Sauerstoffmoleküle vorhanden. „Wir hätten nie gedacht, dass Sauerstoff Jahrmilliarden ‚überleben‘ kann, ohne sich mit anderen Stoffen zu verbinden“, kommentiert Altwegg.

Wie die Forscher aktuell im Fachjournal „Nature“ (DOI: 10.1038/nature15707) berichten, ist molekularer Sauerstoff von der Erde aus und mittels spektroskopischer Messungen von Teleskopen sehr schwierig zu entdecken – was erklärt, wieso dieses Molekül nicht schon bei anderen Kometen beobachtet wurde.

Erst durch die ROSINA-Messungen von Bord der den Kometen umkreisenden Sonde waren diese Messungen nun möglich. „Erstaunlich für uns war auch die Feststellung, dass das Verhältnis von Wasser zu Sauerstoff sich weder mit dem Ort auf dem Kometen noch mit der Zeit änderte – es also eine stabile Korrelation zwischen Wasser und Sauerstoff gibt“, so Altwegg.


Info-Poster zur O2-Entdeckung auf 67P
Copyright: ESA/ATG medialab

Im Gegensatz zu Kometen ist das Vorkommen von Sauerstoffmolekülen auf den Jupiter- und Saturnmonden bekannt und wird dort durch das Einschlagen hochenergetischer Teilchen vom jeweiligen Mutterplaneten erklärt. Im Fall des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko gibt es diesen Mutterkörper und seine Strahlung aber nicht. Stattdessen wird der Komet aber seit 4.6 Milliarden Jahren von hochenergetischen Teilchen der kosmischen Strahlung getroffen. „Diese Teilchen können Wasser spalten, woraus unter anderem Sauerstoff, Wasserstoff und Ozon entstehen können“, schreiben die Forscher. „Allerdings dringen diese Teilchen nur wenige Meter in die Oberfläche ein. Der Komet verliert aber auf seiner Bahn um die Sonne bei jedem Umlauf zwischen einem bis zehn Metern Umfang und hat deshalb seit seiner letzten Begegnung mit Jupiter im Jahr 1959, die ihn auf die heutige Bahn gebracht hat, schon mehr als 100 Meter Umfang verloren.“

Die Berner Wissenschaftler vermuten nun, dass der Sauerstoff schon sehr früh – sogar schon vor der Bildung des Sonnensystems entstand. Dabei seien hochenergetische Teilchen auf Eiskörner in den kalten und dichten Geburtsstätten der Sterne, den sogenannten dunklen Molekülwolken, getroffen und hätten Wassermoleküle gespalten, was zu Wasserstoff- und Sauerstoffmolekülen geführt hätte. Der Sauerstoff sei dann im frühen Sonnensystem nicht weiter „verarbeitet“ worden.

„Die Sauerstoff-Messungen zeigen, dass mindestens ein großer Teil des Kometenmaterials älter ist als unser Sonnensystem und die Zusammensetzung dabei typisch ist für dunkle Molekülwolken, aus denen dann solare Nebel und später Planetensysteme entstehen“, so Altwegg abschließend. „Dieser Hinweis auf Sauerstoff als uraltes Material wird wahrscheinlich einige theoretische Modelle über die Bildung des Sonnensystems über den Haufen werfen.“

© grenzwissenschaft-aktuell.de

http://www.grenzwissenschaft-aktuell.de/...r-erde20160509/


Künstlerische Darstellung des (bislang) einzigartigen Gesteinskometen C/2014 S3 (PANSTARRS).
Copyright: ESO/M. Kornmesser
Honolulu (USA) – Mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) und dem Canada France Hawai`i Telescope haben Astronomen ein einzigartiges Objekt entdeckt, das aus Materie des inneren Sonnensystems zu bestehen und aus der Zeit zu stammen scheint, in der sich die Erde gebildet hat; und dann für Milliarden von Jahren weit von der Sonne entfernt in der Oortschen Wolke eingefroren worden ist. Von weiteren Beobachtungen und Analysen erhoffen sich die Wissenschaftler Hinweise über die Entstehung des Sonnensystems.

Wie die Astronomen um Karen Meech vom Institute for Astronomy der University of Hawai`i in der Fachzeitschrift „Science Advances“ berichten, befindet sich der schweiflose und deshalb nach der schwanzlosen Katze als „Manx-Komet“ bezeichnete „C/2014 S3 (PANSTARRS)“ auf einer Kometen-Umlaufbahn mit langer Umlaufdauer und weist die Eigenschaften eines urzeitlichen Asteroiden aus dem inneren Sonnensystem auf. Damit könnte er wichtige Anhaltspunkte liefern, wie sich das Sonnensystem gebildet hat.

Die Forscher kommen zu dem Schluss, dass sich C/2014 S3 (PANSTARRS) zur selben Zeit wie die Erde in den inneren Bereichen des Sonnensystems gebildet hat, jedoch bereits in einem sehr frühen Stadium aus diesem hinauskatapultiert wurde.

Demnach handele es sich „eher um einen sehr alten Gesteinsbrocken, als um einen zeitgenössischen Asteroiden, der sich verirrt hat“, erläutert die ESO-Pressemitteilung. „Als solcher ist er einer der potentiellen Bausteine von Gesteinsplaneten wie der Erde, der aus dem inneren Sonnensystem vertrieben und für Milliarden von Jahren in der eisigen Umgebung der Oortschen Wolke konserviert wurde.“

„Wir kennen bereits unzählige Asteroiden, aber sie alle waren über Milliarden von Jahren hinweg der hohen Temperatur der Sonne ausgesetzt“, erläutert Karen Meech die unerwartete Beobachtung: „Hier haben wir den ersten Asteroiden, den wir beobachten konnten, der noch nicht in die Nähe der Sonne gekommen ist: Er wurde in der besten Tiefkühltruhe konserviert, die es gibt.“


Die Umlaufbahn von C/2014 S3 (PANSTARRS).
Copyright: ESO/L. Calçada

C/2014 S4 (PANSTARRS) wurde ursprünglich vom Pan-STARRS1-Teleskop als nur gering aktiver Komet entdeckt, der etwas mehr als doppelt so weit von der Sonne entfernt ist wie die Erde. Seine lange Umlaufdauer von derzeit etwa 860 Jahren legt nahe, dass sein Ursprung in der Oortschen Wolke zu finden ist und dass er erst vor vergleichsweise kurzer Zeit in eine Umlaufbahn katapultiert wurde, die ihn näher an die Sonne heranführt.

Darauf, dass es sich dabei um einen ungewöhnlichen Kometen handelt, deutete schon bei der Erstentdeckung der Umstand hin, dass er nicht den typischen Schweif besitzt, den die meisten Kometen mit langer Umlaufdauer entwickeln, wenn sie der Sonne nahe kommen. Innerhalb weniger Wochen nach seiner Entdeckung konnte das Team mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO in Chile Spektren des äußerst lichtschwachen Objekts aufnehmen.


Aufnahme des Kometen mit dem Very Large Telescope der ESO und dem Canada France Hawai`i Telescope.
Copyright: K. Meech (IfA/UH)/CFHT/ESO

Diese spektrale Analyse des Lichts, das von dem Kometen reflektiert wird, weist darauf hin, dass es sich um einen klassischen S-Typ-Asteroiden handelt, die normalerweise im Inneren Asteroidengürtel zu finden sind. Er sieht nicht aus wie ein typischer Komet, bei denen man davon ausgeht, dass sie sich im äußeren Sonnensystem gebildet haben und mehr Eis als Gestein enthalten. „Es scheint so, als dass seine Materie nur eine sehr geringe Entwicklung durchlaufen hat, was ein Hinweis darauf ist, dass sie für eine sehr lange Zeit tiefgefroren war“, so die Autoren. „Die schwache kometenartige Aktivität, die C/2014 S3 (PANSTARRS) zugeschrieben wird und in Einklang mit der Sublimation von Wassereis steht, ist etwa eine Millionen Mal geringer als bei aktiven Kometen mit langer Umlaufdauer in vergleichbarer Entfernung zur Sonne.“

Die Forscher schlussfolgern nun, dass der Komet wahrscheinlich aus frischer Materie des inneren Sonnensystems besteht, die in der Oortschen Wolke – tiefgefroren – überdauern konnte und sich nun auf den Weg zurück in die inneren Bereiche des Sonnensystems macht.

http://www.grenzwissenschaft-aktuell.de/...lebens20160529/


ROSINA hat sowohl Glyzin (C2H5NO2, oben) als auch Phosphor (P, unten) in der Koma des Kometen gemessen.
Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellzung zu gelangen
Copyright: ESA
Bern (Schweiz) – Die europäische Kometensonde „Rosetta“ hat in der den Kometen 67P/ Churyumov-Gerasimenko umgebenden Staub- und Gaswolke mit Aminosäure und Phosphor wichtige Bestandteile von DNA, RNA und Zellmembranen und damit chemische Schlüsselelemente des Lebens ausfindig gemacht.

Schon lange diskutieren Wissenschaftler über die Möglichkeit, dass das Wasser und organische Moleküle mit Kometen auf die junge Erde gelangten. Tatsächlich konnten bereits zuvor mit Hilfe des Massenspektrometers an Bord der Rosetta-Sonde nachgewiesen werden, dass Kometen beim Entstehen des irdischen Wassers eine geringere Rolle gespielt haben als lange Zeit angenommen wurde (…GreWi berichtete). Ob sie aber die für das Leben notwendigen organischen Moleküle auf die Erde gebracht haben, konnte bisher nicht geklärt werden.

Zwar konnten schon zuvor über 140 Moleküle im interstellaren Medium (der Materie im Raum zwischen den Sternen) identifiziert werden, doch befanden sich darunter bislang keine Aminosäuren. Lediglich in dem Proben des Kometen „Wild-2“, die von der NASA-Mission „Stardust“ zur Erde zurückgebracht wurden, fanden Wissenschaftler bereits mit Glyzin Spuren der einfachsten aller Aminosäuren (…GreWi berichtete). Allerdings konnte damals wegen verunreinigter Proben nicht gänzlich ausgeschlossen werden, dass es sich um irdische Aminosäure handelte.

Mit dem Massenspektrometer konnten die Missionswissenschaftler jetzt allerdings erstmals Glyzin direkt in der Gas- und Staubwolke des Kometen Churyumov-Gerasimenko (67P) nachweisen.

Schon im Oktober 2014 hatten die Forscher um Prof. Kathrin Altwegg vom Center for Space and Habitability (CSH) der Universität Bern, Projektleiterin des Massenspektrometers ROSINA und Ko-Autorin der im Fachjournal „Science Advances “ erscheinenden Studie Glyzin erstmals identifiziert und es am häufigsten kurz vor dem Perihelion (dem sonnennächsten Punkt der Umlaufbahn des Kometen) gemessen, als die Ausgasungen des Kometen am stärksten waren.

Da Glyzin aber nicht flüchtig ist, ist es vergleichsweise schwierig zu entdecken. Weil es erst ab 150°C zu verdampfen beginnt, konnte nur wenig davon als Gas direkt von der eisig kalten Kometenoberfläche verdampfen.

Die gemessenen Spuren von Glyzin korrelieren stark mit Staubspuren, woraus die Wissenschaftler folgern, dass es hauptsächlich in der Gas- und Staubwolke um den Kometen herum freigesetzt wird: „Es scheint, als ob das Glyzin vom Eismantel von Staubkörnern verdampft, die im Sonnenlicht relativ heiß werden können“, erläutert Altwegg.

Zusammen mit Glyzin haben die Forscher auch die organischen Moleküle Methylamin und Ethylamin gefunden. Hierbei handelt es sich um Vorläufer-Substanzen, die notwendig sind, um die Aminosäure im Eis zu bilden. Glyzin ist die einzige Aminosäure, die sich ohne flüssiges Wasser bilden kann. „Das gleichzeitige Vorhandensein von Methylamin und Ethylamin sowie die Korrelation zwischen Glyzin und Staub stützen die Vermutung, dass das Glyzin im Eismantel um Staubkörner konserviert war“, so Altwegg.
Neben Aminosäure hat das Instrument zum ersten Mal auch Phosphor in einem Kometen entdeckt. „Dieses Element ist das ‚Rückgrat‘ der Nukleinsäuren DNA und RNA und ein Schlüsselelement in allen lebenden Organismen“, erläutert die Pressemitteilung der Universität Bern. „Die Entdeckung von Aminosäure und Phosphor, sowie weitere organische Moleküle, die bereits vorher von ROSINA gemessen wurden, bestätigen die These, dass Kometen tatsächlich am Ursprung des irdischen Lebens beteiligt waren“, zeigt sich Matt Taylor, Rosetta- Projektwissenschaftler der Europäischen Weltraumagentur ESA begeistert. Nicht zuletzt war schließlich der Nachweis, dass Kometen ein Reservoir von ursprünglichem Material im Sonnensystem und ein Transportmittel von lebenswichtigen Bestandteilen auf die Erde sind, eines der Hauptziele der Rosetta-Mission.

© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...ometen20180425/

67P: GIF zeigt Oberfläche des Rosetta-Kometen:



Nahaufnahme der Oberfläche des Kometen „67P/Tschurjumow-Gerassimenko“ durch die ESA-Sonde Rosetta.
Copyright: ESA
Paris (Frankreich) – Mit „67P/Tschurjumow-Gerassimenko“ hat uns die europäische Rosetta-Mission die Geheimnisse von Kometen buchstäblich so nahegebracht, wie keine andere Weltraummission zuvor. Ein Weltraumfan hat nun Einzelaufnahmen der OSIRIS-Cam an Bord der Sonde zu einem beeindruckenden animierten GIF zusammengestellt.

Das an eine frühe Stopp-Motion-Animation erinnernde GIF des Twitter-Users „landru79“ besteht aus erst kürzlich veröffentlichten Aufnahmen, die über einen Zeitraum von rund 25 Minuten gemacht wurden und zeigt die Oberfläche des Kometen aus einer Entfernung von knapp 13 Kilometern.

Zu sehen ist eine beeindruckende Klippe auf der Oberfläche von „67P“ vor dem Hintergrund des in Richtung des Sternbilds Großer Hund vorbeiziehenden Sternenhimmels. Deutlich zu sehend sind u.a. die Sternenhaufen NGC2362 (oben) und NGC 2354 (mittig).



„Das Sternenfeld zieht vertikal im Hintergrund vorbei, während sich Komet und Sonde bewegen“, erläutert der ESA-Wissenschaftler Mark McCaughrean und klärt zugleich auf: „Staub, der dicht vor der Kamera umherwirbelt, erweckt auf diesen Aufnahmen den Eindruck eines heftigen Schneesturms auf dem Kometen (Anm. GreWi: ein Eindruck, der von den passierenden Hintergrundsternen noch verstärkt wird).“ Wird die Animation auf den Hintergrund fixiert (siehe folgendes GIF), wird dieser Effekt zunehmend deutlich.



© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...heinen20191024/

Interstellarer Komet „2I/Borisov“ lässt „1I/‘Oumumua“ noch rätselhafter erscheinen:


Hubble-Aufnahme des interstellaren Kometen „2I/Borisov“. Die Aufnahme zeigt das Objekt in einer Distanz von 420 Millionen Kilometern am 12. Oktober 2019.
Copyright: NASA, ESA, D. Jewitt (UCLA)
Los Angeles (USA) – Als im Oktober 2017 – mit dem als “’Oumuamua” bezeichneten Objekt, erstmals ein Objekt entdeckt und als Besucher aus einem anderen Sternensystem identifiziert wurde, war dies eine wissenschaftliche Sensation. Fast genau zwei Jahre später wurde dann mit dem Objekt “Borsiov” das zweite Objekt interstellarer Herkunft im Sonnensystem entdeckt. Während „1I/’Oumumamua“ bis heute der Wissenschaft Rätsel über seine genaue Herkunft und Natur aufgibt, konnte „2I/Borisov“ bereits eindeutig als interstellarer Komet identifiziert werden. Doch gerade das lässt seinen Vorgänger “’Oumuamua” noch rätselhafter erscheinen.

Schon kurz nach seiner Entdeckung zeigte “2I/Borsiov” neben seiner Flugbahn auch sonst derart viele Eigenschaften und Merkmale von Kometen auf, wie wir sie aus unserem eigenen Sonnensystem kennen, dass einige Astronomen sich bereits verwundert gezeigt hatten, dass es sich nicht um einen Kometen handelt, der unserem eigenen Sonnensystem entstammt.

Hintergrund
Seit seiner Entdeckung im Oktober 2017 steht das Objekt „1I/’Oumuamua“ im Zentrum einer hitzigen Kontroverse darüber, um was es sich bei dem ersten und bekannten interstellaren Besucher gehandelt haben könnte. Auslöser der Kontroverse war vornehmlich Professor Abraham (Avi) Loeb, seines Zeichens Vorsitzender des Fachbereichs Astronomie an der Harvard University sowie Direktor des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, der die wenigen beobachtbaren Eigenschaften des Objekts weniger mit denen uns bekannter astrophysikalischer Objekte wie Kometen und Asteroiden, dafür aber mit denen eines hypothetischen künstlichen Artefakts – etwa einem gewaltigen ultradünnen Sonnensegel – in Verbindung brachte (…GreWi berichtete). Erwartungsgemäß erntete gerade ein hochangesehener Wissenschaftler wie Loeb für diese exotische Theorie scharfe Kritik von vielen seiner Kollegen und Journalisten, was den Astrophysiker aber bis heute nicht davon abhält, diese weiterhin zu vertreten (…GreWi berichtete).

Auch die jüngsten Aufnahmen des Objekts, die mit dem Weltraumteleskop „Hubble“ gemacht wurden, bestätigen die Identifikation von „2I/Borisov“ als Kometen, wie er sich nicht zuletzt durch den mit zunehmender Nähe zur Sonne entstehenden typischen Schweif ausweist. Teile dieser Ausgasungen konnten bereits zuvor und nun erneut mit Hilfe von „Hubble“ analysiert und ebenfalls als geradezu kometentypisch identifiziert werden (…GreWi berichtete). Die Hubble-Aufahmen (s. Abb. und Video) bestätigen einmal mehr, dass Borisov aus einem zentralen Kern aus konzentriertem Staub und Eis besteht.

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...oriten20191119/

Ribose und Xylose: Forscher finden erstmals außerirdische Zucker in Innern von Meteoriten:


Künstlerische Darstellung von Meteoriteneinschlägen auf der jungen Erde. Einige Wissenschaftler glauben, dass mit diesen Einschlägen auch die für das Leben notwendigen Moleküle überhaupt erst zur Erde gelangten (Illu.).
Copyright: NASA’s Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab
Sendai (Japan) – Im Innern zweier kohlenstoffhaltiger Meteoriten haben Wissenschaftler die Zucker Ribose und Xylose sowie zwei andere Zuckerarten nachgewiesen, die ein wichtiger Bestandteil irdischen Erbguts sind. Die Forscher schlussfolgern, dass Ribose selbst also möglicherweise einst aus dem Weltall zur Erde gelangte und fügen damit auch die Zucker zur stets wachsenden Liste jener biologisch wichtigen Komponenten hinzu, die einst erstmals aus dem All zur Erde gelangt sein und hier die Grundlage des Lebens gebildet haben könnten.

Wie das internationale Team um Prof. Yoshihiro Furukawa von der Tohoku University aktuell im Fachjournal “Proceedings of the National Academy of Sciences”(PNAS; DOI: 10.1073/pnas.1907169116) berichtet, haben sie die Zucker Ribose und Xylose, sowie Arabinose und Lyxose gleich in zwei unterschiedlichen kohlenstoffreichen Meteoriten (sog. Chondriten) entdeckt. Zum einen in dem Meteoriten “NWA 801” vom Meteoritentyp CR2 und im sogenannten Murchison-Meteoriten, der der Meteoritenkategorie CM2 angehört.


Ein Model der Molekülstruktur von Ribose neben einem Fragment des Murchison-Meteoriten.
Copyright: Yoshihiro Furukawa

Ribose ist ein entscheidender Bestandteil der RNA (Ribonukleinsäure). Innerhalb der meisten heute lebenden Organismen dient die RNA als Botenmolekül. Sie kopiert genetische Anweisungen aus dem DNA-Molekül (Desoxyribonukleinsäure) und liefert diese an die molekulare Fabriken in der Zelle, sogenannte Ribosomen, die die RNA lesen, um so spezifische Proteine zu bilden, die für die Durchführung von Lebensprozessen notwendig sind.
„Schon zuvor konnten andere wichtige Bausteine des Lebens im Innern von Meteoriten gefunden werden, etwa Aminosäuren und damit die Bausteine von Proteinen und Nukleinbasen als Bausteine von RNA und DNA“, erläutert Yoshihiro Furukawa und führt dazu weiter aus: „Unsere Forschungsergebnisse stellen nun aber den ersten direkten Nachweis von außerirdischer Ribose dar, eines Zuckers also, der aus dem All zur Erde gelangte und hier vielleicht überhaupt erst zur Entstehung der RNA auf der präbiotischen Erde und damit zur Entstehung des (irdischen) Lebens überhaupt beigetragen haben könnte.“

Bis heute ist die Frage, wie einst die Biologie aus nichtbiologischen chemischen Prozessen entstanden sein könnte eines der größten wissenschaftlichen Rätsel überhaupt. Während die DNA die Vorlage für das Leben und Anweisungen zum Aufbau und Betrieb eines lebenden Organismus liefert, enthält aber auch die RNA Erbinformationen. Viele Forscher glauben, dass sich die RNA zuerst entwickelt hatte und später durch die DNA ersetzt wurde. Gründe für diese Schlussfolgerung sind Fähigkeiten der RNA-Moleküle, die denen der DNA fehlen. So kann die RNA auch ohne Hilfe anderer Moleküle Kopien von sich selbst erstellen und chemische Reaktionen als Katalysator auslösen oder beschleunigen. Die aktuelle Studie von Furukawa und Kollegen liefert nun weitere Belege für die Möglichkeit, dass RNA die ‚Maschinerie des Lebens‘ schon vor der DNA koordiniert hatte.

“Der Zucker in der DNA (2-Desoxyribose) wurde in keinem der in dieser Studie analysierten Meteoriten nachgewiesen“, erläutert Danny Glavin, Mitautor der Studie vom Goddard Space Flight Center der NASA. “Das ist wichtig, da es möglicherweise eine Tendenz zur Abgabe von außeriridscher Ribose an die frühe Erde gegeben hat, was mit der Hypothese übereinstimmt, dass sich RNA zuerst entwickelt hat.”

Das Team entdeckte die Zuckerarten durch die Analyse von Pulverproben der Meteoriten mittels der sogenannten Gaschromatographie-Massenspektrometrie, bei der Moleküle nach Masse und elektrischer Ladung sortiert und identifiziert werden können. Diese zeigte, dass die Häufigkeit von Ribose und anderen Zuckern in NWA 801 zwischen 2,3 und 11 Anteilen pro Milliarde (ppm) und im Murchison zwischen 6,7 und 180 ppm lag.


Mosaikaufnahme des Asteroiden Bennu, aufgenommen von der NASA-Sonde „OSIRIS-Rex“. Die Entdeckung von Zuckerarten im Innern von Meteoriten, stützt erneut die Vorstellung davon, dass chemische Reaktionen im Innern solcher Asteroiden – der Mutterkörper von Meteoriten – zur Entstehung der Zutaten des uns bekannten Lebens führen
Copyright: NASA/Goddard/University of Arizona

Anhand einer Isotopenanalyse glauben die Forscher eine Kontamination der Proben mit irdischem Leben als Erklärung für die anwesenden Zucker ausschließen zu können. So bevorzugt das Leben auf der Erde die Verwendung der leichteren Kohlenstoffsorte (C12) gegenüber der schwereren Version (C13). Der Kohlenstoff in den Zuckern aus den Meteoriten war nun jedoch deutlich jenseits aller bekannter irdischer Biologie mit dem schweren C13 angereichert, was die Schlussfolgerung stützt, dass der Zucker aus dem Weltall stammt.

In nächsten Schritten planen die Wissenschaftler nun, noch mehr Meteoriten zu untersuchen, um so eine bessere Vorstellung von der Fülle der außerirdischen Zucker zu erhalten. Zudem wollen sie untersuchen, ob die außerirdischen Zuckermoleküle eine links- oder rechtshändige Tendenz haben: „Einige Moleküle kommen in zwei Varianten vor, die sich spiegeln, wie Ihre Hände. Auf der Erde verwendet das Leben linkshändige Aminosäuren und rechtshändige Zucker. Da es möglich ist, dass auch das Gegenteil gut funktioniert – rechtshändige Aminosäuren und linkshändige Zucker – wollen wir herausfinden, woher diese Präferenz auf der Erde stammt“, so die Autoren der Studie. „Wenn einige Prozesse im Innern von Asteroiden die Erzeugung einer Sorte gegenüber der anderen begünstigen, so könnte die Zufuhr aus dem Weltraum über Meteoriteneinschläge diese Sorte auf der urzeitlichen Erde vielleicht häufiger gemacht haben, was dann wiederum die Wahrscheinlichkeit erhöht hätte, dass das irdische Leben sie letztendlich genutzt hat.“

Schließlich zeige die aktuelle Entdeckung, dass lebensnotwendige Biomoleküle nicht nur im All entstehen, sondern Zucker wie Ribose auch aus dem Weltall auf die Erde – und so vielleicht auch auf den Mars und andere junge Planeten und Monde im Sonnensystem – gelangt sein und vielleicht überall zur Entstehung der Biomoleküle und damit der Grundlagen des Lebens beigetragen haben könnten.

WEITERE MELDUNGEN ZUM THEMA
Neue Studie: Erst der Einschlag von Meteoriten ermögliche Leben auf der Erde 13. August 2019
Panspermie: Spuren außerirdischer organischer Stoffe in Südafrika entdeckt 29. Mai 2019
Studie: Zutaten des irdischen Lebens stammen vermutlich von einem anderen Planeten 24. Januar 2019

Quelle: NASA, “Proceedings of the National Academy of Sciences”

© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...ringer20200121/

Ammonium-Salze stützen Theorie von Kometen als Lebensbringer:


Gas und Staub steigen von der Oberfläche des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko auf, während sich der Komet dem sonnennächsten Punkt auf seiner Umlaufbahn näherte.
Copyright: ESA/Rosetta/NAVCAM
Bern (Schweiz) – Ein Schweizer Wissenschaftsteam hat eine Erklärung dafür gefunden, warum in der nebulösen Hülle von Kometen bislang nur wenig Stickstoff nachgewiesen werden konnte: der Lebensbaustein tritt hauptsächlich in Form von Ammonium-Salzen auf, deren Vorkommen man bisher nicht messen konnte. Die Salze können ein weiterer Hinweis darauf sein, dass Kometeneinschläge Leben auf der Erde überhaupt erst möglich gemacht haben.

Hintergrund
Vor mehr als 30 Jahren flog die europäische Kometenmission „Giotto“ am Kometen „Halley“ vorbei. An Bord war das Berner Ionenmassenspektrometer „IMS“, das von Prof. em. Hans Balsiger geleitet wurde. Eine wichtige Erkenntnis dieser Messungen war, dass in der der Koma von Halley – der nebulösen Hülle des Kometen, die sich bildet, wenn ein Komet zunehmend in Sonnennähe kommt – scheinbar Stickstoff (N) fehlt. Dieser wurde zwar in Form von Ammoniak (NH3) und Blausäure (HCN) entdeckt, aber die Häufigkeit war weit von der erwarteten kosmischen Häufigkeit entfernt.

Mehr als 30 Jahre später und haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter der Leitung der Astrophysikerin Kathrin Altwegg von der Universität Bern mittels der Auswertung von Daten des Berner Massenspektrometers „ROSINA“, das an Bord der ESA-Raumsonde „Rosetta“ Daten des Kometen „67P/Churyumov-Gerasimenko“ gesammelt hatte, eine Erklärung für den vermeintlich fehlenden Stickstoff gefunden. Das Ergebnis ihrer Studie haben die Forschenden aktuell im Fachjounral „Nature Astronomy“ (DOI: 10.1038/s41550-019-0991-9) veröffentlicht.

Weniger als einen Monat vor Ende der Rosetta-Mission befand sich die Raumsonde nur 1,9 Kilometer über der Oberfläche des Kometen, als sie durch dessen Staubwolke flog. Dies führte zu einem direkten Einschlag von Staub in die Ionenquelle des von der Universität Bern geleiteten Massenspektrometers ROSINA-DFMS (Rosetta Orbiter Sensor for Ion and Neutral Analysis-Doppel-Fokussierendes Massenspektrometer).

„Dank des Fluges durch die Staubwolke konnten Substanzen festgestellt werden, die normalerweise in der kalten Umgebung des Kometen auf den Staubkörnern verbleiben und deswegen nicht gemessen werden können“, erläutert die Pressemitteilung der Berner Universität.

Die Menge von zum Teil vorher nie bei einem Kometen gemessenen Molekülen war erstaunlich. Insbesondere war die Häufigkeit von Ammoniak, der chemischen Verbindung von Stickstoff und Wasserstoff mit der Formel NH3, plötzlich um ein Vielfaches größer. „Wir kamen auf die Idee, dass die Häufigkeit von Ammoniak in den ROSINA-Daten möglicherweise auf das Vorkommen von Ammonium-Salzen zurückzuführen sein könnte“, erklärt Altwegg und führt dazu weiter aus: „Als Salz hat Ammoniak eine viel höhere Verdampfungstemperatur als das Eis und ist deshalb in der kalten Umgebung des Kometen meist in der festen Form vorhanden, die man bis jetzt weder durch Fernerkundung mit Teleskopen noch vor Ort messen konnte.“

Ausgedehnte Laborarbeiten waren sodenn notwendig, um die Präsenz dieser Salze im kometären Eis nachzuweisen. „Das ROSINA-Team hat Spuren von fünf verschiedenen Ammonium-Salzen gefunden: Ammoniumchlorid, Ammoniumcyanid, Ammoniumcyanat, Ammoniumformat und Ammoniumacetat“, erläutert die Chemikerin im ROSINA-Team und Mitautorin der aktuellen Studie, Dr. Nora Hänni. „Bislang war das scheinbare Fehlen von Stickstoff bei Kometen ein Rätsel. Unsere Studie zeigt nun, dass sehr wohl Stickstoff bei Kometen vorhanden ist, nämlich in der Form von Ammonium-Salzen.“

Unter den entdeckten Ammoniumsalzen sind einige astrobiologisch relevante Moleküle, die zum Aufbau von Harnstoff, Aminosäuren, Adenin und Nukleotiden führen können. „Dies ist durchaus ein weiterer Hinweis, dass Kometeneinschläge mit der Entstehung von Leben auf der Erde verknüpft sein könnten“, so Kathrin Altwegg abschließend.

Quelle: Universität Bern

© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...himmel20230109/

Grüner Komet kehrt nach 50.000 Jahren zurück an den Erdhimmel:


Der Komet “C/2022 E3 (ZTF)” am 19. Dezember 2022
Copyright: NASA/Dan Bartlett

In wenigen Wochen erwartet Sternenfreunde ein ganz besonderes Himmelsschauspiel: Grünleuchtend wird sich der Komet “C/2022 E3 (ZTF)” am Nachthimmel zeigen und sogar mit bloßem Auge zu sehen sein, der zuletzt vor rund 50.000 Jahren zu sehen war.
Entdeckt wurde der Komet am 2. März 2022 mit der Zwicky Transient Facility (ZTF) am Palomar-Observatorium, als er am Jupiter vorbeizog. Seither bewegt sich der Komet in Richtung des inneren Sonnensystems und wird seinen sonnennächsten Punkt, das sogenannte Perihel, am 12. Januar 2023.

Astronomen vermuten, dass der grüne Komet – gerade in mondschwachen Nächten und fernab künstlicher Beleuchtung – dann auch schon mit bloßem Auge zu sehen sein wird – ganz sicher aber mit einem guten Fernglas. Am hellsten wird “C/2022 E3 (ZTF)” zu sehen sein, wenn er am 1. Februar seinen erdnächsten Punkt erreicht. Ende Januar dürfte die beste Beobachtungszeit sein, da dann der Mond noch nicht so hell ist. Neumond ist am Wochenende des 21. und 22 Januar. Zu finden ist der Komet dann zwischen den Sternbildern Kleiner und Großer Bär.


Die Bahn von “C/2022 E3 (ZTF)” zwischen dem 14. Januar und dem 16. Februar 2023. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Version zu gelangen.)
Copyright/Quelle: Bautsch (via WikimediaCommons) / CC0

Astronomen und Astronominnen schätzen die Größe des Kometen auf etwa einen Kilometer. Die genaue Helligkeit ist derzeit noch nicht abzuschätzen. Einige Experten hoffen jedoch, dass “C/2022 E3 (ZTF)” vielleicht sogar doppelt so hell werden könnte als erwartet.

Wenn der Komet danach wieder in den Tiefen des Alls verschwindet, wird er, – so er nicht von Gezeitenkräften dauerhaft aus dem Sonnensystem katapultiert wird – erneut 50.000 Jahre dauern, bis er wieder am Erdhimmel erscheint.

Auch das neue James Webb Space Teleskope wird den Kometen untersuchen und anhand von Spektralanalysen Rückschlüsse auf seine Zusammensetzung erlauben. Von den Ergebnissen erhoffen sich Astronominnen und Astronomen weitere Erkenntnisse über die Objekte im extrem äußersten Sonnensystem.

https://theskylive.com/c2022e3-info

© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...-santa20231004/

Neue Studie zum Jüngeren-Dryas-Ereignis: Komet führte vor 12.800 Jahren zur Entstehung der Landwirtschaft in der Levante:


Symbolbild: Komet (Illu.).
Copyright: Buddy Nath / A Owen (via Pixabay)

Santa Barbara (USA) – Eine gewaltige Explosion eines fragmentierten Kometen in der Erdatmosphäre führte vor 12.8000 Jahren zu Umweltveränderungen, in deren Folge die Menschen vom Jagen und Sammeln zu landwirtschaftlichen Praktiken übergingen. Während die Theorie zur sogenannten Jüngeren-Dryas-Periode selbst nicht neu ist, legt eine neue Studie nun Beweise dafür anhand der prähistorischen Siedlung von Abu Hureyra vor.
Wie das Team um den emeritierten Professor James Kennett von der University of California Santa Barbara aktuell in vier Fachartikeln (DOI: 10.14293/ACI.2023.0003; DOI: 10.14293/ACI.2023.0002; DOI: 10.14293/ACI.2023.0004; DOI:10.14293/ACI.2023.0001) berichtet, gab es in der besagten Region einen Wechsel von feuchteren Bedingungen mit Wäldern und vielfältigen Nahrungsquellen für Jäger und Sammler zu trockeneren, kühleren Bedingungen, unter denen sie nicht mehr ausschließlich von Jagen und Sammeln leben konnten. Dieser Wandel führte zur Landwirtschaft in Form des Anbaus von Gerste, Weizen und Hülsenfrüchten.

Hintergrund
Auch grenzwissenschaftlich interessierten Lesern dürfte die Einschlagstheorie zur Jüngeren Dryaszeit ein Begriff sein, ist sie doch das zentrale Element der Theorien des populären Journalisten und Sachbuchautors Graham Hancock. Während die allgemeine archäologische Theorie zum Jüngeren Dryas in der Kometenexplosion lediglich den Auslöser gesellschaftlicher Veränderungen, wie dem aktuell beschriebenen Übergang zur sesshaften Landwirtschaft, sehen, beschreibt Hancock u.a. in seinem 2015 erschienenen Buch „Magicans oft he Gods“ nicht nur die klimatischen Auswirkungen der Einschlagereignisse vor rund 13.000 Jahren, sondern behauptet auch, das dieses Ereignis Beweise einer bis dahin angeblich existierenden und heute vergessenen globalen Hochzivilisation ausgelöscht habe:
„Das Ergebnis (dieses Einschlages) war ein weltweites Desaster, das 1.300 Jahre andauerte. Dieses Ereignis ist, so glaube ich, der Beleg dafür, dass nicht nur nahezu alle Spuren sondern auch die Erinnerungen unserer Spezies an eine urzeitliche Hochzivilisation verloren gingen. Aber es gab Überlebende, die zumindest Teile des Wissens dieser zerstörten Zivilisation bewahrt haben, um es an zukünftige Generationen weiter zu geben. Es ist also kein Zufall, dass die ersten Spuren des Wieder-Erscheinens von Zivilisation in Form der frühesten bekannten megalithischen Architektur und der Wieder-Verbreitung landwirtschaftlicher Fähigkeiten rund um Gobekli Tepe in der Türkei vor rund 11.500 Jahren passierte. Denn diese Datierung stimmt mit dem Ende der Jungen Dryas-Periode überein, als sich die weltweite Umwelt wieder erholte. Alles, was wir bislang über unsere Kultur zu wissen glauben, ist jünger als dieses Datum – mit anderen Worten, nach dem radikalen Schlag der Jüngeren Dryaszeit. Das aber, was davor passierte, sollten wir dringend wiederentdecken.“
Die Siedlung Abu Hureyra befindet sich heute unter dem Assad-See, der in den 1970er Jahren durch den Bau des Taqba-Damms am Euphrat entstand. Noch vor der Überflutung konnten Archäologen zahlreiche Materialien und Funde sichern. Diese bilden einen reichen Fundus an Samen, Hülsenfrüchten und anderen Nahrungsmitteln ab. Anhand dieser Funde konnten die Wissenschaftler den Wandel in der Nahrungszusammensetzung vor und nach dem plötzlichen Klimawandel im Rahmen der sogenannten Jüngeren-Dryas-Periode rekonstruieren.

Wie die UC-Forscher erläutern, bestand die prähistorische Ernährung vor dem Kometeneinschlag aus wilden Hülsenfrüchten, wildem Getreide sowie kleinen Mengen wilder Früchte und Beeren. „Nach dem Klimawandel verschwanden die Früchte und Beeren, und die Ernährung verlagerte sich hin zu domestiziertem Getreide und Hülsenfrüchten, da die Menschen frühe Anbaumethoden erprobten.“

Kennett betont, dass die Landwirtschaft zwar in der neolithischen Ära an verschiedenen Orten auf der Welt entstand, aber in der sogenannten Levante (dem heutigen Syrien, Jordanien, Libanon, Palästina, Israel und Teilen der Türkei) durch die drastischen Klimabedingungen nach dem Kometeneinschlag initiiert wurde.

Tatsächlich muss der Einschlag gewaltig gewesen sein. „Die archäologischen Aufzeichnungen von Abu Hureyra enthüllt Spuren massiver Brände in den Schichten vor 12.800 Jahren, die mit dem Übergang von der Jagd und dem Sammeln zur Landwirtschaft zusammenfallen.“

Diese Brände hinterließen eine kohlenstoffreiche „schwarze Schicht“ mit hohen Konzentrationen von Platin, Nanodiamanten und winzigen metallischen Kugeln, die nur bei extrem hohen Temperaturen entstanden sein können, wie sie die damalige technologischen Möglichkeiten des Menschen überstiegen.

„Der ‚kosmische Luftstoß‘ des explodierenden Kometen führte zur Zerstörung von Bäumen, Strohhütten und hinterließ Glasablagerungen auf Getreide, Gebäuden, Werkzeugen und Tierknochen, die in der Siedlung gefunden wurden. Ein ähnliches, wenn auch kleineres Ereignis wurde bereits zuvor in der biblischen Stadt Tall el-Hammam im Jordantal etwa 1600 v. Chr. beobachtet. Dieses Ereignis hinterließ ebenfalls die „schwarze Schicht“, Nanodiamanten und geschmolzene Mineralien (…GreWi berichtete).

Die Beweise deuten zudem auf eine deutliche Verringerung der Bevölkerung in der Region und auf Veränderungen in der Siedlungsarchitektur hin, die eine stärker agrarische Lebensweise widerspiegeln, einschließlich der Anfangsdomestizierung von Tieren und anderer Anzeichen für Viehzucht.


Schockfrakturen im Quarz.
Copyright: J. Kennett et al. / UCSB.edu

Kennets Team hat festgestellt, dass die Schockfrakturen im Quarz in Abu Hureyra und an anderen Stätten, die mit dem Dryas-Ereignis in Verbindung gebracht werden können, starke Ähnlichkeiten mit denen aufweisen, die bei nuklearen Tests beobachtet wurden, bei denen Schockwellen von Luftexplosionen die Erdoberfläche erreichten. Diese Untersuchung könnte dazu beitragen, bisher unbekannte kosmische Luftstöße zu identifizieren, die im Abstand von mehreren Jahrhunderten bis Jahrtausenden immer wieder aufzutreten scheinen, so der Wissenschaftler.

Zusammenfassend lassen die Ergebnisse laut Kennet und Kollegen den Schluss zu, dass solch extraterrestrische Einschläge, Umweltveränderungen und die Entwicklung der Landwirtschaft in einer komplexen Wechselbeziehung stehen und so die Geschichte der Menschheit tiefgreifend beeinflusst haben könnten.

Recherchequelle: UCBS
© grenzwissenschaft-aktuell.de