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Freitag, 6. März 2009

Panspermie: Stammt das irdische Leben vom Zwergplaneten Ceres ?



Florenz/ Italien - Auf der Konferenz der Internationalen Gesellschaft zur Erforschung der Ursprünge des Lebens in Florenz, hat der Astronomen Joop Houtkooper von der Universität Giessen erstmals seine spekulative These präsentiert, wonach das Leben auf der Erde ursprünglich von den Zwergplaneten Ceres stammen könnte.

1801 als erster Kleinplanet entdeckt, galt Ceres bis 2006 als Asteroid, gilt seither jedoch als Zwergplanet, der mit einem Äquatordurchmesser von 975 km das größte Objekt im Asteroiden-Hauptgürtel darstellt.

Auf die Idee, dass gerade Ceres Leben - zumindest in mikrobiologischer Form - beherbergen könnte, sei Houtkooper bei einem Vortrag über mit Eis bedeckte natürliche Satelliten im Sonnensystem gekommen, als Kollegen spekulierten, dass es auf einigen dieser Himmelskörper sogar auch Wasser in flüssiger Form geben könnte. Alleine auf Ceres, so lassen bisherige Messungen mit dem Weltraumteleskop Hubble vermuten, gibt es unter einem Mantel aus gefrorenem Wassereis und leichten Mineralien einen möglicherweise flüssigen Ozean, dessen Süßwassermenge auf etwa das fünffache der auf der Erde verfügbaren Süßwasservorräte geschätzt wird.

Hydrothermale Quellen, wie sie auch auf der Erde einfache Formen von Leben unter extremen Bedingungen beherbergen, könnte es auch auf Himmelskörpern wie Ceres geben. Da der noch immer existierende Wassereismantel auf Ceres darauf hindeutet, dass der Zwergplanet während des Großen Bombardements (Late Heavy Bombardment, LHB) vor etwa 4,1 bis 3,8 Milliarden Jahren, wirklich schweren Treffern entgangen zu sein schien, könnte sich Leben - sollte es sich im Ceres-Ur-Ozean entwickelt haben - auch über diese Zeit hinaus erhalten und entwickelt haben.



Der angenommene innere Aufbau des Zwergplaneten Ceres | Copyright: NASA/ESA

Während mögliches Urleben auf der Erde durch den massiven kosmischen Beschuss während des Großen Bombardements wahrscheinlich vernichtet worden war, könnte es auf Ceres diesen überdauert haben, um dann später in Form von Fragmenten, die von Ceres abgesprengt wurden und auf der Erde einschlugen, unseren Planeten erneut befruchten haben.

Anhand von Bahnberechnungen will Houtkooper zudem herausgefunden haben, dass Ceres-Asteroiden am wahrscheinlichsten auf der Erde gelandet wären und stützt hierauf seine konkretisierte Panspermie-These, dass das Leben und somit letztendlich auch wir Menschen ursprünglich von Ceres stammen könnten.

Beweisen lässt sich Houtkoopers Theorie gerade auch aufgrund bislang mangelnder Informationen, hochauflösender Bilder und Daten von Ceres vorerst natürlich nicht, weswegen der Astrobiologe auch selbst eingesteht, dass es sich lediglich um ein faszinierende Gedankenspiel handele. Diese Situation könnte sich jedoch schon in einigen Jahren grundlegend ändern, wenn die NASA-Sonde Dawn 2015 auf Ceres eintrifft und dann hoffentlich neue Daten und genauere Bilder des immer noch mysteriösen Zwergplaneten zur Erde funkt.

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Hubble-Foto von Ceres und ein Größenvergleich mit Erde und Mond | Copyright: NASA

"Künstliche Panspermie":

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Montag, 25. Oktober 2010
Panspermie: NASA testet Mikroben und Moleküle unter Weltraumstress :


Orlando/ USA - Erstmals seit den frühen 1970er Jahren starten NASA-Wissenschaftler im November ein Experiment, in dem irdisches Leben in Form von Mikroben und organische Moleküle in einem Langzeitexperiment den unwirtlichen Bedingungen des Weltalls außerhalb des Einfluss- und somit Schutzbereichs des Erdmagnetfelds ausgesetzt werden sollen.

Im Innern des etwa schuhschachtelgroßen O/OREOS-(Organism/ORganic Exposure to Orbital Stresses)-Satelliten werden die Mikroben und organischen Komponenten sechs Monate die Erde damit außerhalb des sonst vor Weltraumstrahlung schützenden Erdmagnetfelds und im extremen Vakuum umkreisen.

Trotz der geringen Größe werden an Bord des Mini-Satelliten zwei Experimente durchgeführt. Im Experiment SEVO (Space Environment Viability of Organics) befinden sich unterschiedliche organische Moleküle in einer sich drehenden kreisrunden Vorrichtung an der Außenseite des Satelliten (s. Abb. l.) und werden dadurch direkt der Strahlung der Sonne ausgesetzt sein. Mit diesem Versuchsaufbau wollen die Forscher jenen Zustand simulieren, unter dem entsprechende Komponenten auch im Innern oder auf der Oberfläche von Kometen und Asteroiden der Strahlung im Weltall ausgesetzt sind.


Hintergrund dieses Experiments sind Aspekte der sogenannten Panspermie-Theorie, nach der entsprechende Moleküle außerirdischer Herkunft, etwa aus interstellaren Staubwolken, erst mit Kometen auf die Erde gelangt sind und hier auf die idealen Umweltbedingungen stießen, um Leben entstehen zu lassen.

Von den Ergebnissen des SEVO-Experiments erhoffen sich die Wissenschaftler Erkenntnisse darüber, wie stabil entsprechende organische Komponenten unter Weltraumbedingungen sind und wie sie sich unter diesen Einflüssen verändern.

Im zweiten Experiment mit der Bezeichnung SESLO (Space Environment Survivability of Live Organisms) testen die Forscher, wie lange die Mikroben an Bord des Satelliten auf einem auf diese Weise simulierten Langzeitflug durch All, eine solche Reise überstehen können.

Innerhalb des Satelliten werden die im Trockenschlaf gehaltenen Bakterien jeweils nach einer Woche, drei Monaten und schlussendlich sechs Monaten durch Zugabe ihres bevorzugten Nährstoffmediums zum Leben erweckt, dabei von Sensoren überwacht und der Zustand, etwa ihres Nährstoffkreislaufs, analysiert.

Von einigen Mikroben ist bekannt, dass sie unter widrigen Bedingungen ganz erstaunliche Überlebenstechniken entwickeln. So bilden einige Arten durch eigenständige Reproduktion ihres eigenen genetischen Materials eine Art Schutzschicht um sich herum. Diese Hülle besteht dann also aus ihren eigenen Proteinen und schützt sie selbst vor widrigsten Umständen wie beispielsweise starker Strahlung, oder dem Fehlen von Wasser, Luft und Nährstoffen. "Es ist fast so, als würden sich diese Mikroben ihre eigenen Weltraumkapseln bauen", so der (allerdings nicht an den Experimenten direkt beteiligte) Astrobiologe Chris McKay vom "Ames Research Center der NASA.

"Sollten wir je Mikroben auf dem Mars oder anderswo isolieren, so müssen wir nachweisen können, dass es sich nicht um ein irdisches Bakterium handelt, welches an Bord des Raumschiffs an diesen Ort gelangt ist", so McKay weiter.



Mit sechs Monaten wird die O/OREOS-Mission vergleichbar lange dauern, wie ein Flug von der Erde zum Mars. Die Ergebnisse sollen also auch Auskunft darüber geben, wie sich irdische Mikroorganismen auf einer solchen Reise verhalten. Als Musterbeispiele für Überlebenskünstler unter den Mikroben haben die Forscher u.a. den "Bacillus subtilis" ausgewählt, der mit sechs Jahren den bisherigen Überlebensrekord im All hält.

"Schon die ersten Entdecker auf der Erde haben die Meere überquert und dadurch fremde Gegenden mit einer Vielzahl von Problemen infiziert", kommentiert Wayne Nicholson vom O/OREOS-Team am "Kennedy Space Center" der NASA. "Heute nehmen wir uns jedoch die Zeit, anhand unserer Experimente solche Expeditionen und Reisen gründlich und vorsorglich zu planen und vorzubereiten."


Entwicklungsmodell des O/OREOS-Satelliten | Copyright: NASA

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Donnerstag, 18. November 2010
Nekropanspermie: Erweckten tote Mikroben aus dem All die Erde zum Leben ?



Victoria/ Kanada - Wie das Leben auf der Erde entstand bzw. woher es kam, ist bis heute unter Wissenschaftlern umstritten. Eine neue Studie kanadischer Forscher kommt zu dem Schluss, dass bisherige "Panspermie"-Theorien, die davon ausgehen, dass das Leben mit interstellarem Staub oder im Innern von Asteroiden und Kometen auf die Erde gebracht wurde, einer wichtigen Modifikation bedarf, da wahrscheinlich selbst widerstandsfähigste Mikroben die lange Reise durch All nicht überdauern.

Zwar wurde in Experimenten bereits oft nachgewiesen, dass es selbst auf der Erde sogenannte extremophile Mikroben gibt, wie sie auch unter extremsten Umweltbedingungen überleben und sogar im All mehrere Wochen und Monate auch schädlichster kosmischer Strahlung und dem ultraviolette Licht widerstehen können.

"Biologisch bedeutet das, das die Mehrheit der bekannten Organismen in neuen Welten zerstört oder gänzlich abgestorben dort ankommt. (...) Aus diesem Grund müssen die Wahrscheinlichkeiten für bislang bedachte Formen von Panspermie als sehr niedrig bewertet werden", erläutert Paul S. Wesson vom kanadischen "Herzberg Institute of Astrophysics" im Auszug zu seiner Studie, die im Fachmagazin "Space Science Reviews" erschienen ist.

Ohne Panspermie grundsätzlich ausschließen zu wollen, verweist Wesson jedoch auf den Umstand, dass der Vorgang des Transports von Mikroben zwischen zwei oder mehreren Planetensystemen keine Wochen und Monate sondern Jahrtausende oder gar Jahrmillionen in Anspruch nehmen kann.

Statt von Panspermie, sozusagen also dem Insel-Hopping des Lebens von Planetensystem zu Planetensystem und hier von Planet zu Planet, verwendet Wesson deshalb die Bezeichnung "Nekropanspermie" (nekro [griech]: tot) um seine modifizierte Theorie zu betiteln, wonach tote Organismen, die Saat des Lebens verbreitet haben.

Sollte die Zielwelt lebensfreundlich sein, könnten die dortigen Umweltbedingungen laut Wesson dazu führen, dass der genetische Code der abgestorbenen Mikroben neu zusammengesetzt wird. "Wiederauferstehung könnte also - wie auch immer – möglich sein. Bestimmte Mikroorganismen verfügen über effektive Enzymsysteme, die eine Vielzahl von DNA-Strangbrüchen reparieren können. Diese und andere Mechanismen zum Neustart des Lebens hängen natürlich grundlegend von den Umweltbedingungen in der neuen Heimatwelt ab."



Immun gegen ionisierende Strahlung: Das Bakterium Deinococcus radiodurans | Copyright: Public Domain

- Verwebe zu: Panspermien-Missionen:

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...tdeckt20190529/

Panspermie: Spuren außerirdischer organischer Stoffe in Südafrika entdeckt:


Symbolbild.
Copyright: AdinaVoicu (via Pixabay.com) / Pixabay License
Paris (Frankreich) – Die Makhonjwa-Berge im südafrikanischen Swasiland gehören zu den ältesten Oberflächengesteinen auf der Erde. Wie sich nun zeigte, stammt jedoch nicht alles in dieser faszinierenden Landschaft von diesem Planeten: Forscher haben – eingebettet in vulkanische Sedimente – Spuren außerirdischer organischer Stoffe gefunden. Die Entdeckung stützt erneut die Theorie, wonach die Bausteine des irdischen Lebens selbst nicht von unserem eigenen Planeten stammen könnten.

Wie das Team um Didier Gourier vom Institut de Recherche de Chimie de Paris und Frances Westall vom Centre de Biophysique Moléculaire des CNRS aktuell im Fachjournal „Geochimica et Cosmochimica Acta“ (DOI: 10.1016/j.gca.2019.05.009) berichtet, sei es „das erste Mal, das Materialspuren außerirdischen organischen Kohlenstoffs in irdischen Gestein entdeckt“ worden seien.

Tatsächlich ist natürlich bekannt, dass durch den stetigen Einfall von Meteoriten die Erdoberfläche nicht nur fortwährend verändert wurde und wird, sondern auch, dass diese kosmischen Geschosse auch außerirdisches Material zur Erde transportieren. Auf diese Weise, so die Theorie der sogenannten Panspermie, könnten einst auch die Bausteine des Lebens oder sogar außerirdisches Leben selbst zur Erde gelangt sein.

Im den rund 3,3 Milliarden Jahre alten vulkanischen Ablagerungen des sogenannten Josefsdal Chert in den Makhonjwa-Berge (die auch als Barberton Greenstone Belt bekannt sind) haben Westall und Kollegen nun eine 2 Millimeter dicke Gesteinsschicht entdeckt, die sich durch zwei ungewöhnliche Arten unlöslicher Materialien auszeichnet. In beiden Fällen liege ein außerirdischer Ursprung des Materials nahe.

Wie sich bei Analysen mittels Elektronenspinresonanz-Spektroskopie (EPR) zeigte, gleicht eines der Materialsignale der Zusammensetzung kohlenstoffhaltiger urzeitlicher Meteoriten – sogenannter Chondriten. Das zweite Signal deutet auf Nanopartikel aus Nickel, Chromium und Eisen und ist damit eine Zusammensetzung, die sich derart für gewöhnlich nicht in irdischen Gesteinsformationen findet – ein weiterer Hinweis also auf die extraterrestrische Herkunft des Materials.

Warum und wie genau erklärt werden kann, dass beide Materialien in der gleichen, zudem derart dünnen Schicht im Josefsdal Chert existieren, hier also historisch zur gleichen Zeit eingelagert wurden, sei heute nur noch schwer genau zu sagen, da nur schwer vorstellbar sei, dass die Partikel durch einen einzigen gemeinsamen Einschlag in einer derart dünnen Schicht eingelagert wurden.

Einerseits könne hydrierte organische Materie nur dann derart überdauert haben, wenn die Temperaturen des einfallenden Materials nicht über einige wenige hundert Grad betrugen. Andererseits sind die gefundenen Partikel, sogenannte „kosmische Spinelle,“ in der Regel das Ergebnis schmelzender Objekte die bei einem Einschlagsereignis auf die Erdoberfläche fallen.

Als Erklärungsansatz präsentieren die Forscher die Hypothese, wonach es sich um sogenanntes Fall-Out-Material eines starken Mikrometeoritenhagels handelt, dessen Partikel sich in der Atmosphäre mit einer vulkanischen Aschewolke vermischt hatte, wodurch sich der außerirdische Kohlenstoff und die Spinelle über die folgenden Jahrmilliarden erhalten haben.

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