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Entstehung des Lebens: Frühe Erdatmosphäre enthielt mehr Wasserstoff als vermutet

Forscher um Feng Tian von der Universität von Colorado in Boulder sind überzeugt, dass die bisherigen Annahmen für den Wasserstoffgehalt der frühen Erdatmosphäre viel zu niedrig liegen. Ihren Simulationen zufolge könnte der H2-Anteil vor 3,5 bis 4 Milliarden Jahren bis 40 Prozent betragen haben. Dies hätte die Entstehung erster präbiotischer organischer Verbindungen wie Aminosäuren in Sümpfen, Seen oder Meeren durch fotochemische Reaktionen oder elektrische Entladungen wie Blitzen erheblich begünstigt.

Grund für die höheren Wasserstoffkonzentrationen sei, dass in den äußersten Atmosphärenschichten damals nur etwa 400 Grad Celsius und nicht, wie häufig angenommen, Temperaturen von über 800 Grad Celsius geherrscht hatten. Dies hätte das Entweichen von Wasserstoff aus der Atmosphäre ins All etwa hunderfach verlangsamt, so die Wissenschaftler.

Die derzeit verwendeten Modelle zur frühen Erdatmosphäre lehnen sich an den Verhältnissen auf Mars und Venus an, die jedoch deutlich ärmer an H2 sind. Unter solchen Bedingungen können Blitze oder fotochemische Reaktionen allerdings keine präbiotischen Moleküle entstehen lassen. Deshalb werden zurzeit als Entstehungsorte des Lebens auf der Erde insbesondere heiße Quellen sowie der Einfluss bestimmter Minerale und auch der Eintrag entsprechender Moleküle durch Meteoriten diskutiert. Die Annahme solcher spezieller Rahmenbedingungen sei aber angesichts der höheren H2-Gehalte unnötig, meinen die Forscher, und erinnern an den berühmten "Ursuppen"-Versuch von Stanley Miller, der 1953 durch elektrische Entladungen in einer Methan-Ammoniak-Wasserstoff-Atmosphäre in einem "Urozean" Aminosäuren, Fettsäuren und Zucker herstellen konnte.

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