Kein Lebewesen auf der Erde kommt ohne das Element Phosphor aus. Der Stoff ist im Universum selten und war zur Entstehungszeit unseres Planeten noch nicht vorhanden. Astronomen haben jetzt einen möglichen Weg ermittelt, wie es auf die Erde kam.
Phosphor ist ein wichtiger Baustein der DNS. Es ist notwendig für den Aufbau der Zellwände und spielt eine wesentliche Rolle im Energiestoffwechsel von Lebewesen. Ohne das Element wäre auf unserem Planeten kein Leben entstanden. Doch der Gesteinsbrocken, der die Erde war, als unser Sonnensystem entstand, enthielt Wissenschaftlern zufolge noch kein Phosphor. Der Stoff wurde erst später auf unseren Planeten getragen.
Phosphor kommt im Universum sehr selten vor. Forscher haben deshalb lange gerätselt, auf welchem Weg das Element auf die Erde kam. Ein Wissenschaftler-Team der Europäischen Südsternwarte (ESO) und der Europäischen Weltraumagentur (ESA) hat in der jüngsten Ausgabe der Fachzeitschrift "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" eine Theorie dazu veröffentlicht.
Demnach entstehen phosphorhaltige Moleküle bei der Geburt neuer Sterne. Das zeigen Beobachtungen einer 7.000 Lichtjahre entfernten Sternentstehungsregion, die sie mithilfe des Radioteleskops ALMA vornehmen konnten.
Rosetta-Mission gibt Hinweise auf Weg des Phosphors
Doch wie kommen solche Phosphorverbindungen auf die Erde? Eine mögliche Antwort geben Erkenntnisse der Rosetta-Mission. Mit der ESA-Sonde war Astronomen erstmals die Landung auf einem Kometen gelungen. Auf dem auch "Tschuri" genannten Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko fanden die Astrophysiker unter anderem phosphorhaltige Moleküle.
Für die aktuelle Studie unterzog das Forscherteam die Daten der Rosetta-Mission einer genaueren Untersuchung und konnte bestätigen, dass Tschuri Phosphormonoxid enthält – genau die Phosphorverbindung, die bei der Entstehung von Sternen erzeugt wird.
Der Staub, der werdende Sterne umgibt, klumpt sich zu grösseren Körnern, Steinen und schliesslich Kometen wie Tschuri zusammen. Diese können das Phosphormonoxid einschliessen, das bei der Geburt eines Sterns entsteht. Daraus schliessen die Wissenschaftler, dass Kometen solche Phosphorverbindungen auf die Erde getragen haben können.
Brachten Kometen weitere Lebensbausteine?
Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff sind die bekanntesten Grundlagen des Lebens. Doch für die Entstehung der Organismen, die auf der Erde vorkommen, sind weitere Bausteine wie Phosphor unerlässlich.
Wissenschaftler halten es für wahrscheinlich, dass auch andere Schlüsselzutaten für Leben mit Kometen auf die Erde niedergeregnet sind. So konnten Astronomen bereits 2016 auf Tschuri die Aminosäure Glycin nachweisen.
Erst im November entdeckte eine japanische Forschergruppe das Zuckermolekül Ribose in einem Meteoriten, der 1969 in Australien einschlug. Die Verbindung ist ein wesentlicher Bestandteil unserer DNS. Die Wissenschaftler von der Tohoku-Universität in Sendai konnten nachweisen, dass die Ribose ausserirdischen Ursprungs und nicht erst auf der Erde entstanden ist.
Verwendete Quellen:
- "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society": "ALMA and ROSINA detections of phosphorus-bearing molecules: the interstellar thread between star-forming regions and comets"
- Pressemitteilung des European Southern Observatory: "Astronomers Reveal Interstellar Thread of One of Life’s Building Blocks"
- ESA: "Mapping the cosmic journey of phosphorus with Rosetta and ALMA"
- ESA: "Rosetta’s comet contains ingredients for life"
- NASA: "NASA-Funded Research Discovers Life Built With Toxic Chemical"
- Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft "Phosphor, alles nur eine Frage der Verfügbarkeit"
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