Posted in: Astrobiologie, Planeten 15. April 2010 11:08 Weiter lesen →

Hilfreicher kosmischer Staub

Bild zeigt weiß-türkisfarbene Gasfetzen, darin eingebettet grellweiße Punkte, schwarzer HintergrundSo lästig Staub im Haushalt ist, so hilfreich ist er im Weltraum. Diese Ansicht bekräftigen Experimente schottischer Chemiker. Der Großteil des Wassers im All verdankt seine Entstehung demnach winzigen interstellaren Staubkörnern, die günstige Reaktionsbedingungen bieten.

Dichte Gaswolken, hier ein Ausschnitt des Orionnebels, sind die Geburtsstätten neuer Sterne. Bild: NASA/JPL-Caltech

Das kosmische Wasser sei wiederum die wichtigste Zutat für die Entstehung von Leben, erläutert Victoria Frankland von der Heriot-Watt University in Edinburgh. „Wir nehmen an, dass das irdische Wasser mit Kometen auf die junge Erde gelangte. Die Kometen entstanden wiederum aus interstellarem Material, das nach der Geburt der Sonne übrig war.“

Wasser besteht aus Wasserstoff und Sauerstoff. Doch während das dünne Gas im Raum zwischen den Sternen reichlich Wasserstoff enthält, ist Sauerstoff in seiner molekularen Form dort sehr rar. Atomarer Sauerstoff sei zwar in größeren Mengen vorhanden, so die Forscher. Angesichts der extrem niedrigen Temperaturen und Drücke könne er aber nicht ausreichend schnell mit dem Wasserstoff reagieren.

Des Rätsels Lösung könnte in mineralischen Staubkörnchen liegen, die sich aus der Asche früherer Sterngenerationen gebildet haben, zeigen die Experimente Franklands und ihrer Kollegen. Die Forscher erzeugten ein Ultravakuum in einer Versuchskammer, die sie auf wenige Grad Celsius über dem absoluten Nullpunkt abgekühlt hatten. Unter diesen extremen Bedingungen lagert sich Sauerstoff bereitwillig an künstliche Pendants kosmischer Staubkörnchen an, berichtet die Gruppe auf einer Fachtagung in Glasgow. Dort kann er leicht mit ebenfalls adsorbiertem Wasserstoff zusammenkommen reagieren.

Nach Ansicht Franklands und ihrer Kollegen bieten die Staubkörnchen mehr als nur eine Plattform für chemische Reaktionen. Indem ein Teil der neu gebildeten Wassermoleküle an den Körnchen haften bleibe, könnten sich diese allmählich mit einem Eismantel überziehen. Dieser würde weitere Reaktionen ermöglichen und gleichzeitig die Reaktionsprodukte vor der energiereichen Strahlung junger Sterne schützen.

Forschung: Victoria Frankland, Mark P. Collings und Martin R. S. McCoustra, Department of Chemistry, Heriot-Watt University, Edinburgh

Präsentation auf dem RAS National Astronomy Meeting 2010, Glasgow, P17

WWW:
Astrochemistry Group, Heriot-Watt University
The Interstellar Medium
The Astrochymist

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