14.11.2014

Universität Bremen

Rosetta-Landung auf Kometenkern: Spurensuche nach dem Ursprung des Lebens

Bremer Wissenschaftler sind an einem zentralen Experiment der Kometensonde zur Suche nach den molekularen Bausteinen des Lebens auf dem Kometenkern beteiligt.

Vor mehr als zehn Jahren ist die Rosetta-Sonde der europäischen Weltraumorganisation ESA auf Kometenmission geschickt worden. Der Auftrag: Die Entstehungsgeschichte unseres Sonnensystems erforschen und der Frage nach dem Ursprung des Lebens nachgehen. Nun steht der spannendste Moment der Rosetta-Mission unmittelbar bevor. Am 12. November 2014 wird das Landegerät Philae der Rosetta gegen 17 Uhr auf dem Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko aufsetzen. Wenn alles klappt, wird dies die erste kontrollierte Landung auf dem Kern eines Kometen sein. Auch Wissenschaftler der Uni Bremen fiebern diesem Moment entgegen. Die Chemiker Professor Wolfram Thiemann (Uni Bremen), Professor Uwe Meierhenrich (früher Uni Bremen, heute Uni Nizza) und Dr. Jan Hendrik Bredehöft (Uni Bremen) sind an dem zentralen Experiment des Landegerätes zur Suche nach den molekularen Bausteinen des Lebens auf dem Kometenkern beteiligt.

Ihr besonderes Interesse richtet sich auf ein Instrument namens COSAC (Cometary Sampling and Composition Experiment) an Bord der Rosetta-Landeeinheit, welches organische Moleküle in dem Kometeneis suchen und untersuchen wird. Dieses Gerät wurde an der Universität Bremen von den drei Bremer Forschern unter Federführung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Göttingen mitentwickelt. Die Bremer Wissenschaftler zeichnen für den Chiralitäts-Teil des Experimentes verantwortlich. Thiemann und Meierhenrich werden zur Rosetta-Landung in Köln am Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrum (DLR) zugegen sein. Von hier wird die Landung kontrolliert.

COSAC: ein wissenschaftlich einmaliges Gerät
Das COSAC-Gerät ist wissenschaftlich einmalig, indem neben organischen Molekülen auch deren Chiralität bestimmt werden soll. Diese Eigenschaft der „Händigkeit“ lässt zwischen belebter und unbelebter Materie unterscheiden. Sie dient einem genaueren Verständnis der chemischen Evolution organischer Moleküle, wie sie zum Ursprung des Lebens auf der Erde beigetragen haben. Die Bremer Wissenschaftler benötigen zur Durchführung ihres Experimentes eine erfolgreiche Landung auf dem Kometenkern sowie eine stabile Verankerung der Landeeinheit auf der Oberfläche des Kometenkerns. Am dritten Kometentag nach der Landung (ein Kometentag dauert 12 Stunden) wird das COSAC Experiment erstmals durchgeführt werden und die Suche nach extraterrestrischen organischen Molekülen und deren Chiralität beginnt.

Was ist Chiralität?
Die Chiralität beschreibt ein von Biomolekülen her gut bekanntes Phänomen. Man weiß, dass sich Biomoleküle aus Bausteinen zusammensetzen, die einheitlich entweder ausschließlich rechts- oder ausschließlich linkshändig sind. Beispielsweise sind Eiweiße (Proteine) ausschließlich aus L-Aminosäuren aufgebaut, wohingegen deren Spiegelbilder, die D-Aminosäuren, in Eiweißen keine Verwendung finden. Auf ähnliche Weise nutzen sowohl die Kohlenhydrate wie auch die DNA ausschließlich D-Zucker und haben keine Verwendung für etwaig vorkommende L-Zucker Einheiten. Eine zentrale wissenschaftliche Frage ist nun, wie zu Beginn der biologischen Evolution die rechts-/links-Symmetrie gebrochen werden konnte, um die molekularen Bausteine des Lebens einheitlich entweder in rechts- oder in links-Form generieren zu können. Heute sprechen viele Gründe dafür, dass dieser Symmetriebruch nicht erst auf der frühen Erde, sondern bereits im interstellaren Raum stattfand. In solchem Falle sollten diejenigen Moleküle, die wie Aminosäuren oder Zucker das Phänomen der Händigkeit (griechisch: Chiralität) aufweisen, im Kometenmaterial in rechts- oder links-Form in ungleicher Menge nachgewiesen werden.

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