Wie man außerirdisches Leben genauer erkennt
Forscher verwenden immer ausgefeiltere Techniken, um nach Beweisen für außerirdisches Leben zu suchen
Quelle: VCG über Getty Images
Ein Massenspektrometer identifiziert Atome und Moleküle anhand ihres Masse-Ladungs-Verhältnisses. Mit einem solchen Gerät wollen Forscher nach Hinweisen auf außerirdisches Leben suchen. Hier ist ein absichtlich minimales Werkzeug.
EDas neue Gerät könnte Spuren von Leben auf anderen Planeten und Monden mit größerer Präzision als je zuvor aufspüren. Ein etabliertes Massenspektrometer – das OrbitrapTM – wurde auf weniger als ein Zwanzigstel seiner normalen Masse reduziert, ohne die Genauigkeit zu beeinträchtigen, berichtete ein Forschungsteam unter der Leitung von Ricardo Arevalo von der University of Maryland in College Park (Maryland, USA) in der Tagebuch. Natürliche Astronomie“.
„Wir haben acht Jahre gebraucht, um einen Prototypen zu schaffen, der effizient im Weltraum eingesetzt werden kann, der viel kleiner ist und weniger Ressourcen verbraucht, aber dennoch für die Spitzenforschung geeignet ist“, erklärte Arevalo. Für den Einsatz des Geräts haben er und sein Team zwei von der US-Weltraumbehörde NASA geplante Ziele im Auge: die Untersuchung des Saturnmondes Enceladus (“Enceladus Orbilander”) und die Untersuchung der Oberfläche des Erdmondes. Programm “Artemis”.
Zur Analyse in einem Spektrometer wird die zu untersuchende Substanz ionisiert, durch ein elektrisches Feld geleitet und beschleunigt, um das Verhältnis von Masse zu elektrischer Ladung zu bestimmen. Daraus resultieren molekulare Eigenschaftswerte. Forscher verwenden Laser zur Ionisation. „Wenn wir unseren Laserstrahl auf eine Eisprobe schießen, können wir die Zusammensetzung des Eises bestimmen und darin biologische Signaturen sehen“, erklärte Arevalo. Aufgrund seiner extrem hohen Massenauflösung und Genauigkeit kann das Gerät die molekulare und chemische Struktur in einer Probe viel besser bestimmen als bisher verwendete Geräte.
Die Forscher konnten das Massenspektrometer auf weniger als ein Zwanzigstel des Gewichts herkömmlicher Massenspektrometer verkleinern.
Quelle: Ricardo Arevalo
Wichtig für Wissenschaftler ist, dass das Spektrometer nur relativ einfache organische Moleküle wie Aminosäuren nachweisen kann. Diese Eiweißbausteine (Proteine) können ohne biologische Prozesse gebildet werden. „Meteoriten, von denen viele mit Aminosäuren beladen sind, fallen auf die Oberfläche des Planeten und bringen abiotische organische Materie an die Oberfläche“, sagte Arevalo. Obwohl Aminosäuren essentielle Bestandteile lebender Zellen sind, ist ihr Nachweis kein Beweis für außerirdisches Leben.
Der Saturnmond Enceladus hat eine eisige Oberfläche, flüssiges Wasser und zumindest nahe gelegene Vulkane. Daher gilt es als wertvolles Objekt bei der Suche nach Leben im Weltraum. Aus Proben von Wassereisfontänen auf den Saturnmonden wissen Astronomen, dass das Wasser Salze wie Natriumchlorid und Kaliumchlorid enthält. Als Ergebnis verwandter Experimente kann das neue Gerät Moleküle wie Thymin, einen Bestandteil des genetischen Materials DNA, selbst in einer salzreichen Umgebung eindeutig identifizieren.
Die Autoren der Studie hoffen, das Gerät in den nächsten Jahren ins All schicken und an interessanten Himmelsobjekten einsetzen zu können. Laut Arevalos könnte die Entwicklung “die Art und Weise, wie wir derzeit die Geochemie oder Astrobiologie von Planetenoberflächen untersuchen, erheblich verbessern”. dpa
