Ein für den Stoffwechsel lebender Organismen entscheidendes Molekül wurde erstmals von Forschern der University of Hawaiʻi in Mānoa bei niedrigen Temperaturen (10 K) auf eisbeschichteten Nanopartikeln synthetisiert, die die Bedingungen im Weltraum nachahmen, was einen „coolen“ Schritt zur Weiterentwicklung unseres Verständnisses darstellt von den Ursprüngen des Lebens.
Die Forschung ist veröffentlicht im Tagebuch Wissenschaftliche Fortschritte.
Das UH Mānoa Department of Chemistry-Team von Professor Ralf I. Kaiser und den Postdoktoranden Jia Wang und Joshua H. Marks arbeitete mit dem Computerchemiker Professor Ryan C. Fortenberry von der University of Mississippi zusammen, um zu untersuchen, wie sich Glycerinsäure in kaltem Kohlendioxid bilden kann -reiche eisige Umgebungen des Weltraums. Glycerinsäure ist die einfachste Zuckersäure, die bei einem Prozess namens Glykolyse hilft, der wie der Motor ist, der dabei hilft, die Nahrung, die wir zu uns nehmen, in Energie aufzuspalten, die unser Körper nutzen kann.
Mithilfe von Experimenten mit interstellarem Modelleis und Stellvertretern energiereicher galaktischer kosmischer Strahlung im WM Keck Research Laboratory in Astrochemistry der UH Mānoa wurde racemische Glycerinsäure gebildet und mit Hilfe von Photoionisationslasern in der Gasphase nachgewiesen. Diese Moleküle könnten eine Rolle bei der Entwicklung des Lebens auf Planeten wie der Erde spielen. Wissenschaftler hoffen nun, diese Moleküle mit Teleskopen wie ALMA im Weltraum nachweisen zu können.
„Die Studie legt nahe, dass Moleküle wie Glycerinsäure in Molekülwolken und möglicherweise in Sternentstehungsregionen synthetisiert worden sein könnten, bevor sie über Kometen oder Meteoriten auf die Erde gelangen und so zu den Bausteinen des Lebens beitragen“, sagte Kaiser. „Zu verstehen, wie sich diese Moleküle im Weltraum bilden, ist entscheidend, um die Geheimnisse der Entstehung des Lebens zu entschlüsseln.“
„Die potenzielle Präsenz solcher Moleküle im Weltraum zeigt, wie die Chemie in unserem Körper mit der Chemie des ‚Jenseits‘ verbunden ist“, sagte Fortenberry. „Darüber hinaus zeigt das Zusammenspiel von Experiment und Berechnung auch, wie unterschiedliche Perspektiven auf die Wissenschaft zusammenarbeiten, um die Generierung neuen Wissens zu ermöglichen.“
Mehr Informationen:
Jia Wang et al., Interstellare Bildung von Glycerinsäure [HOCH 2 CH(OH)COOH]—Die einfachste Zuckersäure, Wissenschaftliche Fortschritte (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adl3236