Eine der hartnäckigsten Hypothesen über den Ursprung des Lebens auf der Erde — die Panspermie oder die Lieferung organischer „Bausteine“ durch Kometen — hat eine ernsthafte wissenschaftliche Widerlegung erfahren. Detaillierte physikalisch-chemische Berechnungen einer Forschergruppe zeigen, dass die überwiegende Mehrheit der auf Kometen entdeckten organischen Moleküle eine Kollision mit einem Planeten nicht überstehen kann. Damit verliert die Idee, Kometenbombardements seien der Schlüsselmechanismus zur Bildung der urprünglichen chemischen „Suppe“ gewesen, an Überzeugungskraft.

Was genau auf Komet 67P gefunden wurde

Im Jahr 2014 wies die Mission Rosetta der Europäischen Weltraumorganisation eine Reihe von Verbindungen auf der Oberfläche des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko nach, die für die Abiogenese von entscheidender Bedeutung sind: die Aminosäure Glycin, Phosphor und Blausäure (HCN). Diese Substanzen sind an der Bildung von DNA-, RNA- und Protein strukturen beteiligt, was Kometen in den Augen eines Teils der wissenschaftlichen Gemeinschaft zu natürlichen „Saatgutkapseln“ für den Ursprung des Lebens machte. Wie die Autoren der neuen Studie jedoch betonen, bedeutet die bloße Anwesenheit solcher Verbindungen auf einem Kometen nicht, dass sie in einem für die chemische Synthese geeigneten Zustand erfolgreich zur Erdoberfläche transportiert werden konnten.

Drei Barrieren, die das Überleben der Organik verhindern

Die Forscher konzentrierten sich auf kurzperiodische Kometen, die unter allen Typen die geringsten Fluggeschwindigkeiten aufweisen, was theoretisch die Chancen auf den Erhalt organischer Stoffe maximieren sollte. Dennoch ergaben die Berechnungen drei aufeinanderfolgende Hindernisse. Erstens machen die geringe Dichte und hohe Porosität des Kometenkerns ihn äußerst anfällig: Die dichte Erdatmosphäre wirkt wie ein Filter und zerstört den Kometenkörper, noch bevor er die Oberfläche erreicht. Zweitens wird bei einem Hochgeschwindigkeitsaufprall auf die Oberfläche eine kolossale Menge an kinetischer Energie freigesetzt, die empfindliche organische Verbindungen, insbesondere Blausäure, vollständig zerstört. Drittens würden, selbst in dem unwahrscheinlichen Fall, dass einige Moleküle die Bildung eines Kratersees überstanden hätten, Grundwässer die Blausäure sofort zu Konzentrationen verdünnen, die für eine weitere chemische Synthese ungeeignet sind.

Der Zeitfaktor: Ein viel zu kurzes „Fenster“

Eine zusätzliche Einschränkung ist chronologischer Natur. Astronomischen Modellen zufolge erstreckte sich die Phase des intensiven Kometenbombardements nur über die ersten 500 Millionen Jahre der Erdgeschichte. Berechnungen zeigen, dass diese Zeit katastrophal kurz ist, um genügend organische Rohstoffe anzuhäufen, die Kettenreaktionen der Abiogenese auslösen könnten. Selbst bei einer optimistischen Schätzung des Anteils überlebender Moleküle erreicht das Gesamtvolumen der gelieferten Organik nicht den Schwellenwert, der für die Bildung selbstreplizierender chemischer Systeme erforderlich ist.

Mars als „Kontrollgruppe“: Warum die Chancen dort höher sind

Ein paradoxer Schluss ergibt sich aus der Modellierung ähnlicher Prozesse auf dem Mars. Aufgrund einer deutlich dünneren Atmosphäre und einer geringeren Schwerkraft ist die Aufprallgeschwindigkeit von Kometen auf der Oberfläche des Roten Planeten geringer, und die zerstörerische Wirkung der Atmosphäre ist minimal. Infolgedessen ist der Anteil organischer Moleküle, die einen Aufprall auf dem Mars überstehen, fünfmal so hoch wie der entsprechende Wert für die Erde. Die Autoren der Studie warnen jedoch vor voreiligen Schlüssen: Eine hohe „Liefer“-Effizienz ist nur einer von vielen Faktoren, die die Eignung eines Planeten für die Entstehung von Leben bestimmen, und hebt die Notwendigkeit stabiler flüssiger Gewässer, eines geeigneten Temperaturregimes und anderer Bedingungen nicht auf.

Wie es weitergeht: Suche nach alternativen Quellen

Die Autoren der Studie fassen zusammen: Der Eintrag von Organik durch Kometen auf die Erde geschah äußerst selten und konnte nicht der Hauptmechanismus für die Bildung der urprünglichen organischen „Suppe“ gewesen sein. Das Geheimnis der Entstehung des Lebens auf unserem Planeten bleibt Gegenstand breiter wissenschaftlicher Debatten, und die Forscher werden aktiver nach anderen Quellen für die Bildung biogener Verbindungen suchen müssen — seien es hydrothermale Quellen im Ozean, atmosphärische Synthese bei Gewittern oder die Lieferung von Meteoritenmaterial. Die Entkräftung der Kometenhypothese schließt die Frage nach dem Ursprung des Lebens nicht, schränkt aber den Kreis möglicher Szenarien erheblich ein und lenkt die wissenschaftliche Suche in neue Bahnen.