Der Asteroid Bennu ist ein kohlenstoffreicher Asteroid vom Typ B, der aus den ersten Millionen Jahren der Entstehung des Sonnensystems stammt. Sein Alter wird auf etwa 4,5 Milliarden Jahre geschätzt, was ihn zu einem fast unveränderten Zeugen der physikalisch-chemischen Bedingungen in der solaren Urwolke macht.
Mit einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa 490 m besitzt Bennu eine sogenannte "Schutthaufen"-Struktur, bei der die Eigengravitation schwach ist, in der Größenordnung von \( g \approx 10^{-5} \, \text{m·s}^{-2} \). Diese geringe Schwerkraft ermöglicht die Erhaltung von fragilen Materialien, einschließlich hydratisierter Minerale und flüchtiger organischer Verbindungen.
Die NASA-Sonde OSIRIS-REx, die 2016 gestartet wurde, ermöglichte die direkte Entnahme von Bennu-Proben, die 2023 zur Erde gebracht wurden. Diese Mission steht in der Tradition der Arbeiten von Gerald A. Soffen (1926-2000) und anderen Pionieren der Planetenforschung, die die kosmische Chemie mit dem Ursprung des Lebens verknüpfen wollten.
Die spektroskopische und isotopische Analyse der Proben zeigte das Vorhandensein von Kohlenstoff, Stickstoff, Schwefel und Wasserstoff, zentrale Elemente der irdischen präbiotischen Chemie.
Bennu enthält hydratisierte Phyllosilikate, ein Beweis dafür, dass sein Mutterkörper sehr früh in der Geschichte des Sonnensystems mit flüssigem Wasser interagiert hat. Dieses Wasser ist nicht frei, sondern chemisch gebunden, was auf Reaktionen bei niedrigen Temperaturen unter 300 K hinweist.
Einfache Aminosäuren und Stickstoffbasen wurden ebenfalls nachgewiesen. Diese Moleküle sind keine lebenden Organismen, aber sie sind unverzichtbare Vorläufer für die Synthese von Proteinen und Nukleinsäuren.
N.B.:
Die Stabilität dieser Moleküle im Weltraum wird durch das Fehlen von freiem Sauerstoff und sehr niedrige Temperaturen begünstigt, was destruktive Oxidationsreaktionen begrenzt.
Die Untersuchung von Bennu legt nahe, dass die chemischen Bausteine des Lebens bereits sehr früh während der Entstehung des Sonnensystems vorhanden waren, lange bevor die Erde selbst entstand. Diese organischen und hydratisierten Mineralverbindungen bildeten sich direkt in der solarnebel, durch physikalisch-chemische Prozesse bei niedrigen Temperaturen, an denen ultraviolette Strahlung, Kornstöße und Katalyse auf Mineraloberflächen beteiligt waren.
In diesem Zusammenhang ist Bennu kein später Überträger von biologischem Material, sondern ein fossiles Reservoir, das den ursprünglichen chemischen Zustand der protoplanetaren Scheibe bewahrt. Die heute beobachteten Aminosäuren, Kohlenstoffverbindungen und gebundenes Wasser zeugen von einer weit verbreiteten organischen Chemie, die bereits in den ersten Millionen Jahren aktiv war, als die erdähnlichen Planeten noch akkretierende Embryos waren.
Aus energetischer Sicht erfordern diese Reaktionen keine gewaltsamen Einschläge. Sie sind mit schwach erhitzten Umgebungen vereinbar, in denen die Energie aus kurzlebigen radioaktiven Zerfällen, lokalen thermischen Gradienten und Oberflächenreaktionen stammt, was eine schrittweise Komplexierung der Materie ohne Zerstörung der fragilen Moleküle ermöglicht.
| Verbindung | Chemischer Typ | Potenzielle Rolle | Nachweismethode |
|---|---|---|---|
| Amorpher Kohlenstoff | Elementar | Träger der organischen Chemie | Infrarotspektroskopie |
| Phyllosilikate | Hydratisiertes Mineral | Spur von primitivem Wasser | Mineralogische Analyse |
| Einfache Aminosäuren | Organisches Molekül | Glycin (\( \mathrm{NH_2{-}CH_2{-}COOH} \)) wurde in den zurückgebrachten Proben gefunden | Chromatographie |
| Carbonate | Mineralsalz | Regulierung des chemischen pH-Werts | Massenspektrometrie |
Quelle: NASA, OSIRIS-REx-Mission; Nature Astronomy, Analysen 2023-2024.
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