{"id":204230,"date":"2020-01-15T12:00:59","date_gmt":"2020-01-15T11:00:59","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=204230"},"modified":"2020-01-15T12:00:59","modified_gmt":"2020-01-15T11:00:59","slug":"astronomen-entdecken-wie-phosphor-einer-der-bausteine-des-lebens-auf-die-erde-kam","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/astronomen-entdecken-wie-phosphor-einer-der-bausteine-des-lebens-auf-die-erde-kam\/","title":{"rendered":"Astronomen entdecken, wie Phosphor, einer der Bausteine des Lebens, auf die Erde kam"},"content":{"rendered":"

Ohne Phosphor g\u00e4be es kein Leben, wie wir es kennen. Der Mineralstoff ist in unserer DNA und in den Zellmembranen vorhanden und ein wichtiger Baustein f\u00fcr unsere Knochen und Z\u00e4hne. Neben Kalzium ist Phosphor das h\u00e4ufigste Mineral in unserem K\u00f6rper. Und er liefert den Zellen wichtige Energien. Das R\u00e4tsel, wie und woher er auf die Erde kam, versuchen Wissenschaftler seit Langem zu l\u00f6sen. Eine Gruppe internationaler Astronomen hat nun die neuen Ergebnisse des Atacama Large Millimeter\/Submillimeter Array (ALMA)<\/a> und des ROSINA-InstrumeAstrononts an Bord von Rosetta<\/a> (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) genutzt, um die Herkunft des Phosphors von den Sternentstehungsgebieten bis zu den Kometen zur\u00fcck zu verfolgen.<\/p>\n

Dabei zeigte sich, wo sich phosphorhaltige Molek\u00fcle bilden, wie sie in Kometen gelangen und wie ein bestimmtes Molek\u00fcl eine entscheidende Rolle beim Beginn des Lebens auf unserem Planeten gespielt haben k\u00f6nnte: Phosphormonoxid. \u201eDas Leben erschien auf der Erde vor etwa 4 Milliarden Jahren, aber wir wissen immer noch nicht, welche Prozesse es hervorbrachten\u201c, sagt Dr. V\u00edctor Rivilla, Forscher am Astrophysikalischen Observatorium Arcetri des INAF<\/a>, Italiens Nationalinstitut f\u00fcr Astrophysik.<\/p>\n

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Dieses ALMA-Bild zeigt eine Detailansicht der Sternentstehungsregion AFGL 5142. In der Bildmitte ist ein heller, massereicher Stern in den Anf\u00e4ngen zu erkennen. Die Gasstr\u00f6me dieses Sterns haben in der Region einen Hohlraum ge\u00f6ffnet, in dessen W\u00e4nden sich phosphorhaltige Molek\u00fcle wie z. B. Phosphormonoxid gebildet haben (farbig dargestellt). Die verschiedenen Farben repr\u00e4sentieren Material, das sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegt. \u00a9 ALMA (ESO\/NAOJ\/NRAO), Rivilla et al.<\/figcaption><\/figure>\n

Phosphor in Sternentstehungsregionen schon lange vermutet<\/h3>\n

Dank ALMA konnten die Forscher einen detaillierten Blick in die Sternentstehungsregion AFGL 5142 werfen und aufzeigen, wo sich phosphorhaltige Molek\u00fcle, wie z.B. Phosphormonoxid, bilden. Da neue Sterne und Planetensysteme in wolken\u00e4hnlichen Regionen aus Gas und Staub zwischen den Sternen geboren werden, stellen diese Regionen f\u00fcr Astronomen die idealen Orte f\u00fcr eine Suche nach den Bausteinen des Lebens dar. \u201eMan hatte schon Jahre zuvor \u00fcber Phosphor in Sternentstehungsregionen gesprochen\u201c, sagt Dr. Markus Nielbock von Haus der Astronomie in Heidelberg<\/a>.<\/p>\n

Die ALMA-Beobachtungen h\u00e4tten gezeigt, dass bei der Entstehung massereicher Sterne phosphorhaltige Molek\u00fcle entstehen, erkl\u00e4ren die Wissenschaftler. \u201eGasstr\u00f6me von jungen massereichen Sternen \u00f6ffnen Hohlr\u00e4ume in den interstellaren Wolken. An den W\u00e4nden der Hohlr\u00e4ume bilden sich phosphorhaltige Molek\u00fcle durch die kombinierte Wirkung von Sto\u00dfwellen und Strahlung des jungen Sterns.\u201c Au\u00dferdem haben die Astronomen gezeigt, dass Phosphormonoxid das am h\u00e4ufigsten vorkommende phosphorhaltige Molek\u00fcl in den Hohlraumw\u00e4nden ist.<\/p>\n

Als n\u00e4chstes suchten sie im ber\u00fchmten Kometen 67P\/Churyumov-Gerasimenko nach Spuren dieser phosphorhaltigen Verbindungen \u2013 und wurden f\u00fcndig. Wenn die Hohlraumw\u00e4nde zu einem Stern, insbesondere zu einem weniger massereichen wie der Sonne zusammenfallen, k\u00f6nne Phosphormonoxid ausfrieren und in den eisigen Staubk\u00f6rnern, die um den neuen Stern herum verbleiben, eingeschlossen werden, sagen die Forscher. Noch bevor der Stern vollst\u00e4ndig gebildet sei, k\u00e4men diese Staubk\u00f6rner zusammen und bildeten Kieselsteine, Felsen und schlie\u00dflich Kometen, die zu Transportern von Phosphormonoxid werden.<\/p>\n

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Mosaik des Kometen 67P\/Churyumov-Gerasimenko, erstellt mit Bildern, die am 10. September 2014 aufgenommen wurden, als die ESA-Raumsonde Rosetta 27,8 km vom Kometen entfernt war. \u00a9 ESA\/Rosetta\/NAVCAM<\/figcaption><\/figure>\n

\u201eDa war es!\u201c<\/h3>\n

Nachdem die Astronomen in den ROSINA-Daten Hinweise auf Phosphor gefunden hatten, sammelte ROSINA zwei Jahre lang Daten von 67P. Die Wissenschaftler wussten aber nicht, welches Molek\u00fcl den Phosphor dorthin getragen hatte. Auf einer Konferenz bekam die leitende Forscherin von Rosina und Autorin der neuen Studie, Prof. Kathrin Altwegg, einen Hinweis darauf, was dieses Molek\u00fcl sein k\u00f6nnte. \u201eSie sagte, dass Phosphormonoxid ein sehr wahrscheinlicher Kandidat w\u00e4re, also ging ich zur\u00fcck zu unseren Daten und da war es!\u201c<\/p>\n

Sobald Astronomen Phosphormonoxid auf einem Kometen entdeckt haben, k\u00f6nnen sie eine Verbindung zwischen den Sternentstehungsgebieten, in denen das Molek\u00fcl entsteht, bis zur Erde herzustellen. \u201eDie Kombination der ALMA- und ROSINA-Daten hat eine Art chemischen Strang w\u00e4hrend des gesamten Prozesses der Sternentstehung aufgedeckt, bei dem Phosphormonoxid die dominierende Rolle spielt\u201c, sagt Rivilla, der Hauptautor der neuen Studie, die heute in der Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ver\u00f6ffentlicht wurde.<\/p>\n

Nielbock betont, man habe im Rahmen k\u00fcnftiger Forschungen nun die die M\u00f6glichkeit, gezielt nach Phosphor zu suchen. \u201eEs kann gut sein, dass sich jetzt viele Gruppen darauf st\u00fcrzen und sich diese ganzen Sternentstehungsgebiete auch nochmal anschauen. Es k\u00f6nnte sein, dass das jetzt nur ein Zufall war und nur da passiert und auch nur unter diesen Bedingungen, die dort herrschen.\u201c Dann m\u00fcsste man genauer untersuchen, welche Bedingungen herrschen m\u00fcssen, um Phosphor so zu halten, dass er f\u00fcr die Entstehung von Leben auf Planten dienen kann.<\/p>\n

\u201eDass Phosphor da sein muss, ist meiner Meinung nach gar keine Frage, da er etwas ist, was durch fr\u00fchere Generationen von Sternen erzeugt wurde\u201c, sagt der Forscher. \u201eDass man es jetzt aber nachweisen kann in Form von solchen Sauerstoff- und Stickstoffverbindungen, das ist etwas Neues. Es k\u00f6nnte gut sein, dass diese Molek\u00fcle hilfreich dabei sind, dass das viel besser in gewisse Elemente in solchen Staubk\u00f6rnern eingebaut werden kann, die dann sp\u00e4ter zu diesen Kometen wachsen.\u201c<\/p>\n

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Diese Weitwinkelansicht zeigt die Himmelsregion im Sternbild Fuhrmann (Auriga), in der sich die Sternentstehungsregion AFGL 5142 befindet. Das Bild wurde aus Bildern der Digitized Sky Survey 2 erstellt. \u00a9 ESO\/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin<\/figcaption><\/figure>\n

Baustein in der Erforschung der Menschheitsgeschichte<\/h3>\n

In der Erforschung der Menschheitsgeschichte k\u00f6nnte diese j\u00fcngste Entdeckung nach weiteren Forschungen wieder einen Baustein darstellen. \u201eDie Frage ist schon, wo kommt dieser Phosphor her, den wir alle im K\u00f6rper haben und in welchen Mengen kommt er auf die Erde und kann man daraus etwas ableiten f\u00fcr andere Planeten\u201c, so Nielbock. \u201eKann man daraus Schl\u00fcsse ziehen, dass die Art, wie sich das Leben auf der Erde entwickelt hat, etwas Typisches oder eher etwas Abwegiges ist.\u201c<\/p>\n

Daher sei der n\u00e4chste Schritt wohl, diese Kette zu erforschen, von den Sternentstehungsregionen, \u00fcber die Kometen, bis hin zu Planeten, auf denen Lebenszyklen in Gang gesetzt werden. \u201eDas k\u00f6nnte etwas sein, was man noch genauer untersuchen muss. Daher ist es sicher wichtig, sich das genauer anzuschauen\u201c, betont Nielbock. Immerhin habe Kathrin Altwegg in Kometen nach Phosphor gesucht und ihn nie gefunden. \u201eErst durch diese Verbindung mit Sauerstoff hat sie es dann in ihren Daten entdeckt. Damit hat man dann diese Linie aufgebaut, wie Phosphor \u00fcberhaupt auf die Erde gekommen sein kann.\u201c<\/p>\n

\u201ePhosphor ist essentiell f\u00fcr das Leben, wie wir es kennen\u201c, best\u00e4tigt Altwegg. \u201eDa Kometen h\u00f6chstwahrscheinlich gro\u00dfe Mengen an organischen Verbindungen zur Erde geliefert haben, k\u00f6nnte das Phosphormonoxid des Kometen 67P die Verbindung zwischen Kometen und dem Leben auf der Erde verst\u00e4rken.\u201c<\/p>\n

Titelbild:<\/strong> Die Infografik zeigt die wichtigsten Ergebnisse einer Studie, die den interstellaren Pfad des Phosphors, einen der Bausteine des Lebens, aufgedeckt hat. \u00a9 ALMA (ESO\/NAOJ\/NRAO), Rivilla et al.; ESO\/L. Cal\u00e7ada; ESA\/Rosetta\/NAVCAM; Mario Weigand, www.SkyTrip.de <\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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