Die Analyse organischer Verbindungen – sogenannte polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAKs) –, die aus dem Ryugu-Asteroiden und dem Murchison-Meteoriten gewonnen wurden, hat ergeben, dass sich bestimmte PAKs wahrscheinlich in den kalten Bereichen des Weltraums zwischen Sternen gebildet haben und nicht, wie bisher angenommen, in heißen Regionen in der Nähe von Sternen. Die Ergebnisse eröffnen neue Möglichkeiten für die Untersuchung des Lebens außerhalb der Erde und der Chemie von Objekten im Weltraum.
Als einzige australische Mitglieder eines internationalen Forschungsteams führten Wissenschaftler des WA-Organic and Isotope Geochemistry Center (WA-OIGC) von Curtin kontrollierte Verbrennungen von Pflanzen durch, um PAKs zu produzieren.
Ihre Forschungsarbeit mit dem Titel „Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe in Proben von Ryugu, die im interstellaren Medium gebildet wurden“ lautete veröffentlicht im Tagebuch Wissenschaft.
ARC Laureate Fellow John Curtin Distinguished Professor Kliti Grice, Direktor des WA-OIGC, sagte, PAKs seien organische Verbindungen aus Kohlenstoff und Wasserstoff, die auf der Erde häufig vorkommen, aber auch in Himmelskörpern wie Asteroiden und Meteoriten vorkommen.
„Wir führten kontrollierte Verbrennungsexperimente an australischen Pflanzen durch, die isotopisch mit PAKs aus Fragmenten des Ryugu-Asteroiden verglichen wurden, die 2020 von einer japanischen Raumsonde zur Erde zurückgebracht wurden, und des Murchison-Meteoriten, der 1969 in Australien landete. Die Verbindungen zwischen Licht und „Schwere Kohlenstoffisotope in den PAKs wurden analysiert, um die Temperatur zu ermitteln, bei der sie gebildet wurden“, sagte Professor Grice.
„Ausgewählte PAKs aus Ryugu und Murchison haben unterschiedliche Eigenschaften: Die kleineren wahrscheinlich im kalten Weltraum, während die größeren wahrscheinlich in wärmeren Umgebungen entstanden sind, etwa in der Nähe eines Sterns oder im Inneren eines Himmelskörpers.“
Der Co-Autor der Studie, Dr. Alex Holman, ebenfalls von WA-OIGC, sagte, dass das Verständnis der Isotopenzusammensetzung von PAKs dabei hilft, die Bedingungen und Umgebungen zu entschlüsseln, in denen diese Moleküle entstanden sind, und Einblicke in die Geschichte und Chemie von Himmelskörpern wie Asteroiden und Meteoriten bietet.
„Diese Forschung liefert uns wertvolle Erkenntnisse darüber, wie organische Verbindungen außerhalb der Erde entstehen und woher sie im Weltraum kommen“, sagte Dr. Holman.
„Der Einsatz von High-Tech-Methoden und kreativen Experimenten hat gezeigt, dass ausgewählte PAKs auf Asteroiden im kalten Weltraum entstehen können.“
Mehr Informationen:
Sarah Zeichner et al., Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe in Proben von Ryugu, die im interstellaren Medium gebildet wurden, Wissenschaft (2023). DOI: 10.1126/science.adg6304. www.science.org/doi/10.1126/science.adg6304