ETH forscht an chemischen Voraussetzungen für Leben

(CONNECT) Forschende am Centre for Origin and Prevalence of Life der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) haben die chemischen Grundlagen für das Entstehen von Leben auf der Erde untersucht. Ihren Erkenntnissen zufolge ist eine wesentliche Voraussetzung das Vorhandensein einer bestimmten Menge von Phosphor und Stickstoff, heisst es in einer Mitteilung.

Das Team um Craig Walton und Maria Schünbächler zeigt, dass sich bereits bei der Bildung eines Planetenkerns entscheidet, ob diese beiden Elemente in ausreichender Form gebildet werden. Hierzu ist wiederum eine bestimmte Konzentration von Sauerstoff erforderlich. Bei zu geringem Sauerstoffanteil verbindet sich der Phosphor mit Schwermetallen und sinkt in den Planetenkern. Bei zu hoher Sauerstoffkonzentration hingegen verflüchtigt sich der Stickstoff in der Atmosphäre. Die erforderliche Menge fanden die Forschenden bei Untersuchungen der Erdfrühgeschichte: Vor 4,6 Milliarden Jahren herrschten auf der Erde genau die Bedingungen, um die nötigen Konzentrationen an Phosphor und Stickstoff zu schaffen.

„Unsere Modelle machen deutlich, dass die Erde genau in diesem Bereich liegt. Hätten wir während der Kernbildung der Erde nur ein klein wenig mehr oder weniger Sauerstoff gehabt, wäre nicht genug Phosphor und Stickstoff für die Entstehung des Lebens vorhanden gewesen“, wird Craig Walton, Erstautor der aktuellen Studie, in der Mitteilung zitiert. Phosphor wird für die Bildung von DNA und RNA, Stickstoff für die Generierung von Proteinen benötigt.

Ob auf einem Planeten die erforderlichen Voraussetzungen existieren, hängt von der Zusammensetzung des jeweiligen Zentralsterns eines Sonnensystems ab. Nur wenn dessen chemische Zusammensetzung die genannten Voraussetzungen erfüllt, könnten auf den umgebenden Planeten Voraussetzungen für entstehendes Leben vorhanden sein. Die Forschenden empfehlen daher, bei der Suche nach Leben sich auf solche Sonnensysteme zu konzentrieren, die unserem gleichen. Die Studie ist in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature Astronomy“ publiziert. ce/ww