Superflares von der jungen Sonne
Anstoß für ihre Theorie war die Beobachtung von starken Strahlenausbrüchen auf sonnenähnlichen jungen Sternen durch das Kepler Weltraumteleskop. Im Gegensatz zu unserer heute eher ruhigen Sonne schleudern diese jungen Sterne viel häufiger sogenannte Superflares ins All hinaus – Strahlenausbrüche, die als Begleiterscheinung von koronaren Massenauswürfen auftreten. “Die Energie dieser Ereignisse ist um das Zwei- bis Dreifache höher als die des berühmten Carrington-Ereignisses”, erklären Airapetian und seine Kollegen. Bei diesem starken Sonnensturm im Jahr 1859 traten selbst über Hawaii und in der Karibik Polarlichter auf. Aus ihren Beobachtungen schließen die Forscher, dass auch unsere Sonne vor rund vier Milliarden Jahren deutlich häufiger solche starken Sonnenstürme verursacht haben könnte. “Unsere junge Sonne erzeugte damals einen zehnfach stärkeren magnetischen Fluss als heute”, berichten die Forscher. “Die Häufigkeit der von ihr erzeugten Super-Carrington-Ereignissen könnte daher bei rund 250 pro Tag gelegen haben.” Von diesen solaren Superflares traf wahrscheinlich mindestens einer täglich auch auf die junge Erde.
Und genau darin liegt nach Ansicht von Airapetian und seine Kollegen der Schlüssel für die chemischen Prozesse, die dem ersten Leben die Bühne bereiteten: Wie sie anhand einer Simulation ermittelten, kann ein starker Strahlenausbruch der Sonne genügend Energie in die Erdatmosphäre bringen, um dort chemische Reaktionen anzustoßen und den chemisch trägen molekularen Stickstoff aufzuspalten. Prallt die elektromagnetisch geladene Plasmawolke auf das Magnetfeld der Erde, kommt es zu einer starken Verformung und Lücken in diesem Schutzgitter, das normalerweise den Großteil der geladenen kosmischen Teilchen am Eindringen in die Atmosphäre hindert. “Dadurch entsteht eine Öffnung im irdischen Magnetfeld über den Polkappen”, berichten die Wissenschaftler.
Wie die Simulation mit Hilfe eines chemischen Atmosphärenmodells ergab, könnten diese Lücken im Urzeit-Magnetfeld der Erde die entscheidenden chemischen Reaktionen ermöglicht haben. Denn unter Einfluss der kosmischen Partikel reagierte der molekulare Stickstoff zu besser verwertbaren und reaktiveren Verbindungen wie Stickstoffoxid (N2O) und Cyanwasserstoff (HCN). Letzterer ist zwar giftig, gilt aber als einer der essenziellen Grundbausteine für das frühe Leben, denn diese Verbindung bildet die Grundlage für stickstoffhaltige Biomoleküle wie die Aminosäuren. “Die in der Atmosphäre entstandenen organischen Moleküle könnten dann auf die Oberfläche geregnet sein und dort durch chemische Reaktionen komplexere Moleküle gebildet haben”, so die NASA-Forscher. Ihrer Ansicht nach war es demnach erst die Aktivität unserer jungen Sonne, die die Bühne für die Entstehung des ersten Lebens auf unserem Planeten bereitete.
