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Thema: Leben unterm Eis

  1. #1
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    Standard Leben unterm Eis

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    die Suche nach außerirdischem Leben (Überlegungen, Konzipierung von Sonden...) konzentriert sich mehr und mehr auf die Eismonde Enceladus und Europa.
    Man geht davon aus, daß sich irdisches Leben mit Hilfe der Sonnenwärme gebildet hat, die aber unter dem sehr dicken Eis nicht zur Verfügung steht. Vielleicht könnten dort die hydrothermalen Schlote für warmes Wasser gesorgt haben?

    Diese Frage wird hier aufgeworfen und diskutiert:

    https://www.astrobio.net/alien-life/...s-ocean-moons/

    One potential source of the key building blocks of life in these hidden oceans could be chemical reactions between the seawater and the seafloor or the hydrothermal vents. Heat from hydrothermal vents would churn these waters, shuffling microbes and nutrients upward.
    Darüber hinaus ist die starke Strahlung der Riesenplaneten eine mögliche Energiequelle

    At the same time, high-energy electrons bombarding the icy surfaces of these frozen worlds from their nearby giant planets would generate chemicals known as oxidants, which could help organisms make use of fuel molecules, just as oxygen helps life on Earth burn nutrients for energy. Churning of the icy crusts could deliver these oxidants into the hidden oceans.
    Vorschläge zur Erkundung werden hier diskutiert:

    https://www.universetoday.com/138769...eladus-europa/

    (sowohl auf demEis an den Kryo- Geysiren auf Enceladus als auch mit einem Roboter, der sich durchs Eis zum Meeresboden hindurchbohren kann... mit künstlerischer Darstellung )

    na dann, bis bald mal wieder....
    Gruß von Ispom

  2. #2
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    Hi Ispom,

    was bedeutet in diesem Zusammenhang "irdisches Leben"?
    Ist hier die Rede von Leben, das durch irdische Mikroben entstanden ist, die durch Trümmer von Meteoriteneinschlägen auf der Ur-Erde die Monde "verunreinigt" haben?
    Oder ist mit irdischem Leben "dem irdischen Leben ähnlich" gemeint?

    Viele Grüße
    Jens

  3. #3
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    Hi Jens,

    imo sind hier unter "irdischem Leben" primitive stoffwechselfähige Individuen zu verstehen, die sich unter Energiezufuhr von Sonnenlicht oder Erdwärme aus vorhandenem Material gebildet haben. Ein ähnlicher Vorgang könnte unter den dicken Eisschichten der Eismonde zu ähnlichen Ergebnissen führen,
    in beiden Fällen ohne "Verunreinigung" von außen durch Meteoriteneinfall.
    Gruß von Ispom

  4. #4
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    Selbst wenn das gravitative "Durchkneten" der Monde wirklich ausreichen sollte, um im Mondinneren einen Magmafluß (für schwarze Raucher der Antrieb) zu generieren, was ich noch bezweifle, müßten trotzdem noch andere Bedingungen erfüllt sein, damit an diesen Stellen tatsächlich Leben entstehen kann. Zum einen müßten die "Rohstoffe" erst einmal durch den Eispanzer nach unten gelangen. OK, das ist noch nicht das größte Problem, das kann durch kontinuierliche Verschiebung schon irgendwann einmal der Fall sein.
    Aber bisher haben alle Annahmen, Experimente und Simulationen immer elektrische Felder, für die Entstehung von Aminosäuren benötigt. Wie zum Beispiel im Millerexperiment die Blitzentladung. Aber wo sollen unter dem Eis Blitze oder andere elektrische Felder in ausreichender Stärke herkommen, damit sich Aminosäuren bilden können?

  5. #5
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    Gibt es auf den Monden Kaliumionen und Natriumionen? Dann könnte dort evtl. durch zufällige Effekte Strom erzeugt werden, auf dieselbe Art und Weise wie Zitteraale den Strom herstellen.
    Aber wäre zugegebenermaßen extrem Unwahrscheinlich...

    https://www.wissenschaft.de/technik-...m-aal-prinzip/

  6. #6
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    Das alte Henne-Ei-Problem. Um den Strom zu erzeugen, der Leben erzeugt, brauchst Du einen Aal. Aber warte mal, war das Aal-Dingens nicht auch Leben?
    Nein, im Ernst. Ich will ja nicht ausschließen, das es irgendeine Konstellation gibt, die die passenden Bedingungen herstellt. Aber ich befürchte, das bei den Astrobiologen mehr der Vater der Wunsch des Gedanken ist, als wirklich fundierte Handhabe. Deswegen würde ich die Erwartungen nicht zu hoch schrauben.
    Aber wie so oft, freue ich mich, wenn mich die Realität eines Besseren belehrt.

  7. #7
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    Hallo Protuberanz,

    Aber bisher haben alle Annahmen, Experimente und Simulationen immer elektrische Felder, für die Entstehung von Aminosäuren benötigt.
    Nein, auch UV-Strahlung liefert die nötige Energie, um aus Molekülen (insbesondere Methan, Ammoniak und die beiden Kohlenstoffoxide sowie Wasserdampf) Radikale werden zu lassen, so dass sie sich neu zu anderen Molekülen kombinieren - dabei u.a. auch zu Glycin und Alanin als einfachste Vertreter der Aminosäuren.

    Problematisch für eine Lebensentstehung unter dem Eis eines zugefrorenen Ozeans ist eher der Wasserüberschuss, der das Entstehen von Polypeptiden effektiv verhindert. Polypeptide sind aber die notwendige Voraussetzung für spätere Proteine mit enzymatischer Funktion, die das Stoffwechselgeschehen aufrecht erhalten, welches für Lebewesen essentiell ist.

    Um das bei der Polykondensation von Aminosäuren zu Peptiden entstehende Wasser in einer wasserreichen Umgebung los zu werden, bedarf es entweder eines periodischen Austrocknens (kann man für Europa und Enceladus ausschließen) oder eines Moleküls, welches Wasser an sich bindet (z.B. Thioether). Das wasserbindende Molekül müsste dann aber in hinreichender Konzentration am Reaktionsort präsent sein, was wiederum einen Mechanismus erfordert, der zu einem Aufkonzentrieren führt.

    Die hier favorisierten Vent-Modelle (Vent = untermeerischer Schlot mit hydrothermaler Quelle) lassen zwar Synthese und Anreicherung diverser Moleküle zu, aber erlauben kein plausibles Szenario zum Entstehen echter Zellmembranen, so dass die diversen Molekülanreicherungen in den mineralischen Hohlräumen gefangen bleiben.

    Für Leben auf Europa oder Enceladus sieht es also nicht so günstig aus ...

  8. #8
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    Ich will nicht ausschließen, das es auch mit UV-Strahlung möglich ist, Aminosäuren zu produzieren, allerdings ist mir dazu kein Experiment, oder Simulation bekannt. Kannst Du mir da bitte die Quelle nennen? Eine andere Frage wäre, wo Du unter dem Eis die nötige UV-Strahlung her nimmst und den Wasserdampf.
    Es sprechen eigentlich mehr Umstände dagegen, als dafür, das es auf einem der Eismonde wirklich Leben gibt. Deshalb verstehe ich auch die euphorische Erwartungshaltung nicht.

  9. #9
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    Vielleicht sollten mal Simulationen mit der ionisierten Strahlung der Gasriesen, und oder deren Magnetfeldern durchgeführt werden. Möglicherweise eignet sich diese Energiequelle ja auch zur Erzeugung passender Aminosäuren. Aber auch wenn das funktioniert, bleiben noch viele andere ungünstige Umstände. Es bleibt also letztendlich sehr hypothetisch.

  10. #10
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    Hallo Protuberanz,

    eine Quelle für das Entstehen von Aminosäuren mit UV-Strahlung hatte ich verlinkt. Aber gern auch noch mal extra:

    https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.1968438

    Darin heißt es:

    Three types of gas mixture, Titan-type (CH4–N2–H2O), comet-type (CO–NH3–H2O), and primitive-Earth-type (CO–N2–H2O), were irradiated with vacuum-ultraviolet photons in the three energy ranges. After the irradiation, amino-acid formation yields in the acid-hydrolyzed solution of the product were measured with a high-performance liquid chromatograph method. From the Titan- and comet-type mixtures, amino acids were detected by irradiation with photons lower than 8.1eV. For both mixtures, the averaged quantum yields of glycine generation in the photon energy region of 7–10.5eV were of the order of 10−5, which was larger by about one order than that in the region 5–8eV.
    Kurz: Drei verschiedene Atmosphärentypen wurden mit UV-Licht bestrahlt und es konnten Aminosäuren nach der Einstrahlung in wässrigen Lösungen der entstandenen Produkte gemessen werden. Glycin in einer Größenordnung von 10^-5 - also etwa in 100.000facher Verdünnung - was in Anbetracht der Kürze der Dauer des Experiments dennoch beträchtlich ist, wenn man es auf mehrere Millionen Jahre hochrechnet.

    Die Frage nach der UV-Quelle unter dem Eis ist natürlich berechtigt, aber da die Eisoberfläche u.a. auch der UV-Strahlung ausgesetzt ist und über Risse und Klüfte eine Verbindung zum darunterliegenden Ozean nicht ausgeschlossen werden kann, ist es denkbar, dass an der Oberfläche entstandene Produkte in den Ozean gelangen und sich dort verteilen und möglicherweise sukzessive an geeigneten Orten anreichern können.

    Deshalb verstehe ich auch die euphorische Erwartungshaltung nicht.
    Nachgucken ist eben immer besser als Theoretisieren, so dass ich zumindest nachvollziehen kann, dass die Aussicht, irgendwann doch einen Lander mal genehmigt zu bekommen, euphorisierend wirkt - auch wenn man nichts finden wird.

    EDIT:

    Möglicherweise eignet sich diese Energiequelle ja auch zur Erzeugung passender Aminosäuren. Aber auch wenn das funktioniert, bleiben noch viele andere ungünstige Umstände.
    Ja, das hatte ich ja schon beschrieben. Aminosäuren für sich genommen ergeben noch keinen Automatismus, der zu Lebewesen führt.
    Geändert von Mahananda (14.03.2018 um 17:59 Uhr)

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