Methans Geheimnis: Wie Gammastrahlen im All Leben erschaffen können?

BerlinJüngste Untersuchungen zeigen, dass Gammastrahlung Methan, ein einfaches Molekül, das im Weltraum vorkommt, in komplexere Substanzen wie Aminosäuren, darunter Glycin, umwandeln kann. Diese Entdeckung hilft uns zu verstehen, wie Leben entstanden sein könnte, und könnte auch für industrielle Anwendungen nützlich sein.

Gammastrahlen sind starke Energieformen, die im Weltraum und aus radioaktiven Materialien vorkommen. Sie können chemische Reaktionen auslösen. Wenn Gammastrahlen auf Methan, ein einfaches Gas, auf eisigem Weltraumstaub treffen, unterstützen sie die Bildung verschiedener organischer Moleküle. Dieser Prozess könnte entscheidend dafür sein, zu verstehen, wie die Bausteine des Lebens im All entstanden sind.

Methan reagiert unter vielfältigen Bedingungen zu verschiedenen Produkten. Ohne Zusätze entstehen dabei Ethane, Propane und Wasserstoff, wenn auch in geringer Ausbeute. Die Zufuhr von Sauerstoff verbessert die Umwandlung und erzeugt CO₂, CO, Ethylen und Wasser. In wässrigen Umgebungen bildet Methan Aceton und tertiären Butanol. Wenn Wasser und Sauerstoff vorhanden sind, werden Reaktionen beschleunigt und es entsteht Formaldehyd und Essigsäure. Durch Zugabe von Ammoniak kann außerdem Glycin, eine Aminosäure, produziert werden.

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Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass einfache Weltraummoleküle wie Methan unter bestimmten Bedingungen in wichtige Bausteine des Lebens umgewandelt werden können. Gammastrahlen spielen eine entscheidende Rolle bei diesen Reaktionen, die auch in den kalten Umgebungen des Weltraums effektiv sind. Darüber hinaus beeinflussen verschiedene feste Staubpartikel die Ergebnisse dieser Reaktionen und bieten unterschiedliche Möglichkeiten für die Weiterentwicklung von Molekülen.

Diese Forschung hat praktische Anwendungen. Methan, eine reichlich vorhandene Kohlenstoffquelle, kann unter milden Bedingungen mit Gammastrahlung in nützliche Produkte umgewandelt werden. Staubpartikel wie Siliziumdioxid können bestimmte Umwandlungen verbessern, zum Beispiel die präzisere Herstellung von Essigsäure aus Methan. Diese Methode könnte die industrielle Nutzung von Methan revolutionieren, indem sie eine effizientere Umwandlung ermöglicht.

Diese Erkenntnisse erweitern unser Wissen über organische Chemie im Weltraum und auf der Erde. Sie deuten darauf hin, dass das Universum die Chemie, die für das Leben notwendig ist, selbst in sehr sterilen Gebieten unterstützen kann. In größerem Maßstab eröffnen sie neue Möglichkeiten zur Nutzung der reichlichen Kohlenstoffvorkommen in unserem Sonnensystem, was zu potenziellen technologischen Fortschritten führen könnte.