Astronomen entdecken ersten echten Zucker im interstellaren Raum

Ein internationales Astronomenteam hat das erste echte Zuckermolekül identifiziert, das jemals im Raum zwischen den Sternen gefunden wurde – eine Entdeckung, die die Annahme stärkt, dass die chemischen Bausteine des Lebens in der gesamten Galaxie verbreitet sind.

Das Molekül namens Erythrulose ist ein Zucker mit vier Kohlenstoffatomen, der auch in Himbeeren vorkommt und häufig in Selbstbräunungsprodukten verwendet wird. Forscher entdeckten es in einer riesigen Molekülwolke namens G+0.693-0.027 in der Nähe des Zentrums der Milchstraße, wie eine am Montag in Nature Astronomy veröffentlichte Studie zeigt.nature+1

Wie die Entdeckung gemacht wurde

Das Team unter der Leitung von Izaskun Jiménez-Serra vom spanischen Centro de Astrobiología nutzte zwei leistungsstarke Radioteleskope – das 40-Meter-Teleskop Yebes in Spanien und das 30-Meter-IRAM-Teleskop –, um die dichten Spektrallinien der Wolke zu untersuchen. Die Nachweissicherheit war hoch; die Wahrscheinlichkeit, dass die spektrale Signatur zufällig auftrat, lag bei nur 0,2 Prozent.eurekalert+1

Interessanterweise fanden die Forscher keine Zucker mit drei Kohlenstoffatomen in der Wolke. Erythrulose war mindestens achtmal häufiger vorhanden als Drei-Kohlenstoff-Analoga wie Glycerinaldehyd. Mithilfe quantenchemischer Modelle und kinetischer Monte-Carlo-Simulationen stellte das Team fest, dass Erythrulose wahrscheinlich entsteht, wenn sich Zwei-Kohlenstoff-Fragmente – Glycolaldehyd und Ethylenglykol – auf den eisigen Oberflächen mikroskopischer Staubkörner verbinden, die von kosmischer Strahlung bombardiert werden.universetoday+1

Warum dies für die Suche nach Leben wichtig ist

Die Entdeckung hat Auswirkungen auf das Verständnis, wie das Leben auf der Erde und möglicherweise anderswo begann. Moderne DNA und RNA stützen sich auf Ribose, einen Zucker mit fünf Kohlenstoffatomen, als strukturelles Rückgrat. Ribose ist jedoch unter den Bedingungen der frühen Erde nur schwer herzustellen. Astrobiologen vermuten schon lange, dass ein einfacheres Vorläuferpolymer der DNA und RNA vorausgegangen sein könnte.universetoday

Ein führender Kandidat ist Threose-Nukleinsäure, die einen Zucker mit vier Kohlenstoffatomen namens Threose verwendet. In Gegenwart von flüssigem Wasser können Ketose-Zucker wie Erythrulose leicht in Aldose-Zucker wie Threose umgewandelt werden – was bedeutet, dass das in dieser interstellaren Wolke gefundene Molekül einen direkten chemischen Weg zu einem möglichen Vorläufer genetischen Materials bietet.universetoday

Wissenschaftler wissen bereits, dass während des Großen Bombardements, als der Planet von Weltraumtrümmern getroffen wurde, große Mengen komplexer organischer Moleküle auf die frühe Erde gelangten. Der neue Fund legt nahe, dass Zucker wie Erythrulose bereits verfügbar gewesen sein könnten, um an präbiotischen Reaktionen teilzunehmen, als die Ozeane der Erde weit genug abgekühlt waren, um Chemie zu ermöglichen.universetoday

Ein neues Kapitel der Astrochemie

Obwohl einfachere zuckerähnliche Moleküle wie Glycolaldehyd bereits zuvor im Weltraum gefunden wurden, stellt Erythrulose den ersten Nachweis eines vollständigen Monosaccharids – eines echten Zuckers – im interstellaren Medium dar. Die Molekülwolke G+0.693-0.027 hat sich in den letzten Jahren zu einer Art Schatzkammer für Astrochemiker entwickelt und lieferte mehr als 20 molekulare Erstnachweise.gizmodo+2

Die Autoren der Studie weisen auf einige Unsicherheiten hin, darunter eine im Vergleich zu ihren Simulationen geringere Nachweisrate, was darauf hindeutet, dass weitere Beobachtungen erforderlich sind. Aber das zentrale Ergebnis bleibt bestehen: Die chemischen Vorläufer der genetischen Maschinerie des Lebens werden in den riesigen Räumen zwischen den Sternen aktiv zusammengesetzt.universetoday