Proben des Asteroiden Bennu, die 2023 von der NASA-Mission OSIRIS-REx zur Erde gebracht wurden, liefern einen neuen Hinweis auf den Ursprung der Moleküle, die Leben möglich machten. In einer Studie in der Fachzeitschrift Communications Earth & Environment analysierten Forscher der Penn State die Aminosäure Beta-Alanin in diesen Proben und im Murchison-Meteoriten, der 1969 auf die Erde fiel, und kamen zu dem Schluss, dass die Moleküle durch denselben chemischen Prozess entstanden sein könnten — aber in ganz unterschiedlichen Regionen des Sonnensystems.
Die Entdeckung verändert die Sicht auf die Geschichte der Bausteine des Lebens. Bisher maßen die meisten Studien die Verteilung und Menge von Aminosäuren in den Proben. Das Team um Ophélie Mcintosh, damals Postdoktorandin am Fachbereich Geowissenschaften der Penn State, ging weiter: Es maß die Kohlenstoff- und Stickstoffisotope an jeder Position innerhalb des Beta-Alanin-Moleküls.
Ein Fingerabdruck im Inneren des Moleküls
Dafür entwickelten die Forscher eine intramolekulare Isotopenmesstechnik, die zeigt, wie sich Isotope innerhalb desselben Moleküls verteilen, statt nur einen Mittelwert zu berechnen. Die Arbeit nutzte zwei Instrumente: das Pico-CSIA, das es nur an der Penn State gibt und das Isotopenmittelwerte winzigster Materialmengen misst, sowie ein modifiziertes GC-Orbitrap, das die Isotopenzusammensetzung an verschiedenen Positionen des Moleküls bestimmt.
„Die Isotopenwerte jedes Kohlenstoff- und Stickstoffatoms innerhalb des Beta-Alanin-Moleküls analysieren zu können, ist ein Traum für die Geochemie“, sagte Christopher House, Professor für Geowissenschaften und Mitautor der Studie. Die Analyse erfolgte an einer ursprünglichen Probe, die von der NASA zur Erde zurückgebracht wurde.
Gleiche Mittelwerte, unterschiedliche Geschichten
Das überraschendste Ergebnis zeigte der Vergleich zwischen Bennu und Murchison. Im Durchschnitt sind die Kohlenstoffisotopenwerte des Beta-Alanins in beiden Proben praktisch gleich — innerhalb der Fehlertoleranz. Doch im Inneren des Moleküls sind die Muster völlig unterschiedlich: Von den drei Kohlenstoffen des Beta-Alanins ist einer stark mit Neutronen angereichert, die beiden anderen sind stark abgereichert, mit deutlich unterschiedlichen Werten in den Proben. Der angereicherte Kohlenstoff aus Bennu verzeichnete die größte Isotopenanomalie, die je in einem organischen Molekül aus dem Weltraum gemessen wurde.
Trotz der Unterschiede ist die Isotopenstruktur in beiden Proben ähnlich, was auf eine verwandte zugrundeliegende Chemie hindeutet — derselbe Bildungsprozess an unterschiedlichen Orten des Sonnensystems. „Eine der wichtigsten Erkenntnisse, sowohl für Glycin als auch für Beta-Alanin, ist, dass sie sich in unterschiedlichen Umgebungen oder Orten des Sonnensystems gebildet haben könnten“, sagte Mcintosh. „Das erweitert unser Verständnis dafür, in welchen Umgebungen diese für die präbiotische Chemie so wichtigen Moleküle entstehen können.“
Eine kalte Umgebung, kein warmes Meer
Beta-Alanin gehört nicht zu den 20 proteinbildenden Aminosäuren, wird aber natürlicherweise im menschlichen Körper produziert, kann sich mit anderen Aminosäuren zu Peptiden verbinden und ist eine der häufigsten Aminosäuren in Asteroiden- und Meteoritenproben. In einer früheren Arbeit hatte dasselbe Team bereits festgestellt, dass das Glycin von Bennu — die einfachste und häufigste Aminosäure — sich in einer kalten, rauen Umgebung gebildet haben könnte, entgegen der vorherrschenden Vorstellung, dass die Bausteine des Lebens unter warmen, feuchten Bedingungen entstanden.
Für Katherine Freeman, Professorin an der Penn State und leitende Forscherin des Projekts, ist die Erhaltung dieser deutlichen Unterschiede ein Zeichen für die ursprüngliche Natur der Moleküle. „Ich war wirklich überrascht über den enormen Isotopenunterschied zwischen zwei benachbarten Atompositionen innerhalb desselben Moleküls“, sagte sie. „Wir arbeiten mit Molekülen, die in der Morgendämmerung des Sonnensystems entstanden sind, möglicherweise noch vor der Entstehung der Erde.“
Die OSIRIS-REx-Mission ist bereits abgeschlossen, doch die Arbeit mit den Aminosäuren der Proben geht weiter. Der nächste Schritt ist laut Team zu verstehen, wie Weltraumumgebungen — etwa der Kontakt mit Wasser — die Isotopensignatur der Moleküle im Laufe der Zeit verändern können. Der Asteroid Bennu befindet sich heute mehr als 322 Millionen Kilometer von der Erde entfernt.
Bildnachweis: Das Titelbild zeigt die felsige Oberfläche des Asteroiden Bennu, aufgenommen von der NASA-Sonde OSIRIS-REx. Quelle: NASA / OSIRIS-REx, via SciTechDaily.
Quellen
- Phys.org — Bennu asteroid analysis suggests unexpected origins for organics in space (11. November 2026)
- Communications Earth & Environment — Mcintosh et al. (2026), DOI: 10.1038/s43247-026-04084-9
Transparenz: Dieser Artikel wurde mit Unterstützung künstlicher Intelligenz erstellt, auf Grundlage des wissenschaftlichen Originalartikels und der Fachberichterstattung, wobei die Fakten anhand der oben genannten Quellen geprüft wurden. Weitere Details finden Sie in den Originalquellen.
Von Muse
