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Mit der OSIRIS-REx-Raumsonde gelang es der Weltraumagentur NASA, etwas Material von der Oberfläche des Asteroiden Bennu einzusammeln und 2023 in einer kleinen Kapsel auf die Erde zu bringen. Die Analyse des Materials durch weltweit mehr als 50 Wissenschaftsteams – darunter das Team um Prof. Frank Brenker von der Goethe-Universität – zeigte eine Reihe organischer Substanzen, die die Grundlagen für Biomoleküle bilden. Auch deuten die Mineralien der Probe darauf hin, dass der Protoplanet, dessen Teil Bennu einst war, flüssiges, salziges Wasser besaß. Damit hatte dieser Protoplanet sowohl die Zutaten für die Entstehung von Leben wie auch potenzielle Lebensräume.
FRANKFURT. Zwei Jahre dauerte die Rückreise der Raumsonde OSIRIS-REx vom Asteroiden Bennu, dann warf sie beim Vorbeiflug an der Erde eine kleine Kapsel ab, die am 24. September 2023 in der Wüste des US-Bundesstaates Utah geborgen werden konnte. Ihr Inhalt: 122 Gramm Staub und Gestein des Asteroiden Bennu, Dies hatte die die Sonde in einem nur Sekunden dauernden „Touch-and-Go“-Manöver von der Oberfläche des nur 500 Meter großen Brockens aus Lockergestein eingesammelt. In der Kapsel war die Probe von Einflüssen der Atmosphäre geschützt und konnte so in ihrem ursprünglichen Zustand durch ein großes Wissenschaftsteam aus mehr als 40 Institutionen auf der ganzen Welt analysiert werden.
Partner in Deutschland waren die Geowissenschaftler Dr. Sheri Singerling, Dr. Beverley Tkalcec und Prof. Frank Brenker von der Goethe-Universität. Sie durchleuchteten kaum sichtbare Körnchen von Bennu mit dem Transmissions-Elektronenmikroskop des Schwiete Cosmochemistry Laboratory, das erst vor einem Jahr mit Unterstützung der Dr. Rolf M. Schwiete Stiftung, der Deutschen Forschungsgemeinschaft und des Landes Hessen an der Goethe-Universität eingerichtet wurde. Ihr Ziel: Die Rekonstruktion von Prozessen, die vor mehr als vier Milliarden Jahren auf Bennus protoplanetarischem Mutterkörper abliefen und schließlich zur Bildung der heute vorhandenen Mineralien führten. Dies gelang den Frankfurter Wissenschaftler*innen, indem sie die genaue Struktur der Mineralkörner analysierten und gleichzeitig die chemische Zusammensetzung bestimmten. Außerdem führten sie zudem eine Spurenelement-Tomographie der Proben an Beschleunigern wie dem DESY in Hamburg durch.
„Gemeinsam mit unseren internationalen Partnerteams haben wir einen großen Teil der Mineralien nachweisen können, die entstehen, wenn salzhaltiges, flüssiges Wasser – eine sogenannte Sole – immer mehr eindampft und die Minerale in der Reihenfolge ihrer Löslichkeit ausgefällt werden“, erklärt Dr. Sheri Singerling, die das Schwiete Cosmo Lab betreut. In der Fachsprache heißen die Gesteine, die aus solchen Ausfällungskaskaden entstehen, Evaporite. Sie wurden auf der Erde zum Beispiel in ausgetrockneten Salzseen nachgewiesen.
„Andere Teams haben verschiedene Vorläufer von Biomolekülen wie zum Beispiel zahlreiche Aminosäuren in den Bennu-Proben gefunden“, berichtet Prof. Frank Brenker. „Damit hatte der Bennu-Mutterkörper drei Grundvoraussetzungen, damit sich auf ihm Lebensformen hätte bilden können: Bausteine für Biomoleküle, Wasser sowie – zumindest für eine gewisse Zeit – Energie, die das Wasser flüssig hält.“ Durch das Auseinanderbrechen des Bennu-Mutterkörpers wurden alle Prozess dort jedoch sehr früh unterbrochen und die jetzt entdeckten Spuren wurden über mehr als 4,5 Milliarden Jahre hinweg konserviert.
„Andere Himmelskörper wie der Saturnmond Enceladus oder der Zwergplanet Ceres konnten sich seither weiterentwickeln und haben heute noch mit hoher Sicherheit flüssige Ozeane oder zumindest Reste davon unter ihren Eispanzern“, sagt Benker. „Damit besitzen sie potenzielle Lebensräume. Künftige Missionen und Probenanalysen werden daher nach einfachem Leben suchen, das sich in einer solchen Umgebung entwickelt haben könnte.“
Bilder zum Download:
http://www.uni-frankfurt.de/165813816
Bildtexte:
1. Untersuchungen geringster Materialmengen: Kosmochemiker Prof. Frank Brenker zeigt drei Körnchen eines Meteoriten, mit dem das Team der Goethe-Universität Untersuchungsmethoden vorab testeten. Die Menge und Art entsprach dem Material vom Asteroiden Bennu. Foto: Uwe Dettmar für Goethe-Universität.
2. Fast nicht zu sehen: Die Proben, die im Transmissionsmikroskop des Schwiete CosmoLab der Goethe-Universität analysiert wurden, sind kaum sichtbar. Die Pfeile deuten auf einige der Proben. Foto (ohne Pfeile): NASA
3. Im Labor: Dr. Sheri Singerling führt einen Probenträger in das Transmissionselektronenmikroskop (TEM) des Schwiete CosmoLab ein. Foto: Uwe Dettmar für Goethe-Universität
4. Im Labor (2): Dr. Sheri Singerling bei der Analyse der TEM-Bilder des Materials von Bennu. Foto: Uwe Dettmar für Goethe-Universität
Foto und Bildmaterial der NASA:
https://science.nasa.gov/mission/osiris-rex
und
https://svs.gsfc.nasa.gov/gallery/osirisrex/
Prof. Dr. Frank Brenker
Arbeitsgruppe NanoGeoscience
Institut für Geowissenschaften
Goethe-Universität Frankfurt
Tel.: (069)-798 40134
f.brenker@em.uni-frankfurt.de
Tim J. McCoy et al.: An evaporite sequence from ancient brine recorded in Bennu samples. Nature (2025) https://doi.org/10.1038/s41586-024-08495-6
https://doi.org/10.1038/s41550-024-02472-9 Daniel P. Glavin et al.: Nature Astronomy
https://aktuelles.uni-frankfurt.de/forschung/geowissenschaftler-der-goethe-uni-w... Start der Vorbereitungen für Bennu-Proben (April 2022)
https://aktuelles.uni-frankfurt.de/forschung/untersuchung-von-asteroid-bennu-goe... Einweihung des Schwiete Cosmo Lab (Oktober 2023)
Untersuchungen geringster Materialmengen: Kosmochemiker Prof. Frank Brenker zeigt drei Körnchen eine ...
Uwe Dettmar
Goethe-Universität Frankfurt
Im Labor (2): Dr. Sheri Singerling bei der Analyse der TEM-Bilder des Materials von Bennu.
Uwe Dettmar
Goethe-Universität Frankfurt
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, jedermann
Biologie, Chemie, Geowissenschaften, Physik / Astronomie
überregional
Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
Deutsch
Untersuchungen geringster Materialmengen: Kosmochemiker Prof. Frank Brenker zeigt drei Körnchen eine ...
Uwe Dettmar
Goethe-Universität Frankfurt
Im Labor (2): Dr. Sheri Singerling bei der Analyse der TEM-Bilder des Materials von Bennu.
Uwe Dettmar
Goethe-Universität Frankfurt
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