Methylisocyanat (CH3NCO) erscheint auf den ersten Blick nicht gerade als idealer Lebensbaustein. Denn diese organische Verbindung ist hochgiftig. Sie reagiert stark mit den Biomolekülen in Schleimhäuten und anderen Geweben und verursacht schwere Verätzungen. Als diese Chemikalie beim Chemieunfall von Bhopal im Jahr 1984 freigesetzt wurde, starben tausende Menschen an den Folgen dieses Giftgases. Dennoch könnte das Methylisocyanat einst als Lieferant für wichtige Lebensbausteine gedient haben: “Diese Art organischer Moleküle ist an der Synthese von Peptiden und Aminosäuren beteiligt, die als Proteine die biologische Basis für Leben bilden, wie wir es kennen”, erläutern Niels Ligterink von der Universität Leiden und seine Kollegen. Das organische Molekül enthält nicht nur Stickstoff, Sauerstoff und Kohlenstoff und damit wichtige Elementbausteine von Aminosäuren. Seine Struktur ähnelt auch der der Peptidbindung – und damit der chemischen Verknüpfung, die Aminosäuren zu größeren Einheiten wie Peptiden zusammenhält. “Damit ist dieses Molekül spannend, weil es direkt mit für die Bildung von Lebensbausteinen nötigen Chemie verknüpft ist”, so die Forscher.
Dass das Methylisocyanat im Weltall durchaus von Natur aus vorkommt, haben bereits zuvor Beobachtungen gezeigt. So wies die ESA-Landesonde Philae dieses Molekül im Eis des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko nach. Zudem haben Astronomen Methylisocyanat auch schon in der Staubscheibe um zwei massereiche Protosterne nachgewiesen. Ob aber dieser potenzielle Lebensbaustein auch bei jungen sonnenähnlichen Sternen vorkommt und demnach dort spontan entstehen kann, war bisher unklar. Jetzt haben zwei Forscherteams in einem rund 400 Lichtjahre entfernten Mehrfachsternsystem gezielt nach dem spektrometrischen Signal dieses Moleküls gesucht. Für ihre Studie werteten sie Daten des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile zum Sternsystem IRAS 16293-2422 aus. Dieses besteht aus mehreren sehr jungen sonnenähnlichen Sternen, die jeweils von einer rotierenden Staub- und Gasscheibe umgeben sind – ähnlich wie unsere Sonne kurz nach ihrer Entstehung.
Nachweis im Sternenlicht
Und tatsächlich: Die Analysen des Radiospektrums zeigten bei jedem der jungen Sterne von IRAS 16293-2422 Spuren von Methylisocyanat. Die charakteristische Signatur dieses Moleküls ließ sich vor allem in den warmen, dichten inneren Regionen des Kokons aus Staub und Gas um die jungen Sterne nachweisen, wie die Forscher berichten. Nähere Analysen ergaben, dass die Dichte des Methylisocyanats in den Gaswolken rund 50 Billiarden Moleküle pro Quadratzentimeter beträgt. Das bedeutet, dass rund jedes zehnmilliardste Gasmolekül in den Sternhüllen nicht aus Wasserstoff, sondern aus Methylisocyanat besteht. Damit scheint klar, dass auch die Umgebung junger sonnenähnlicher Sterne die Voraussetzungen für die Bildung dieses Lebensbausteins bietet. “Über das Ergebnis sind wir besonders erfreut, da diese Protosterne der Sonne zu Beginn ihres Lebens sehr ähnlich sind und dieselben Bedingungen aufweisen, die für die Entstehung erdgroßer Planeten förderlich sind”, erklärt Rafael Martín-Doménech vom Centro de Astrobiología in Madrid, einer der Teamleiter. “Das könnte bedeuten, dass wir ein weiteres Puzzlestück in der Frage gefunden haben, wie das Leben auf unseren Planeten kam.”
