Spændt dansk forsker vil finde livets oprindelse på komet
Efter 10 års rejse lander Rosetta-missionens rumfartøj på en komet på onsdag. På Aarhus Universitet kan en forsker slet ikke vente, for han vil bruge data fra Rosetta til at finde selve livets oprindelse.

Rumfartøjet Rosetta nåede tidligere i år ud til kometen 67P/ Churyumov-Gerasimenko og gik i kredsløb om den. Onsdag den 12. november 2014 vil Rosetta udløse sit landingsmodul Philae, som for første gang i historien vil lande på en komet. (Illustration: ESA)

På onsdag vil rumforskere over hele verden holde vejret.

Rumfartøjet Rosetta skal efter 10 års rejse gennem rummet udløse sin højteknologiske baby – et landingsmodul ved navn Philae – og ved en vovet manøvre vil Philae hægte sig fast på kometen 67P/ Churyumov-Gerasimenko.

Dermed vil Philae – hvis alt går vel - plante menneskehedens første aftryk på en komet.

»Det er ikke bare 10 års rejse ud til kometen, der kulminerer ved landingen. Det er også de mange års forberedelser, der ligger forud. Alle er sindssygt spændte.«

»Personligt har jeg det nok, som folk havde det dengang, vi landede på Månen,« siger seniorforsker Søren Vrønning Hoffmann fra Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet.

Philae medbringer laboratorium

Philae har medbragt et mindre laboratorium, som skal nærstudere kometen. Forskerne håber blandt andet, at 67P/ Churyumov-Gerasimenko kan give dem svar på, hvordan universet blev skabt, hvor Jordens oceaner kommer fra - og måske endda hvor vi selv kommer fra.

»Det er specielt spørgsmålet om livets oprindelse, som interesserer mig. Det er jo noget, som vi mennesker altid har spurgt os selv om – hvor kommer vi fra? Der håber jeg, at vi kan få nogle spændende svar fra Rosetta.«

»Jeg glæder mig virkelig, til vi får de første resultater fra kometen,« siger Søren Vrønning Hoffmann og tilføjer, at de resultater, Rosetta sender ned til Jorden, vil komme til at få stor betydning for hans egen forskning i de næste mange år.

Kometer er rester fra solsystemets begyndelse

De store forhåbninger til resultaterne fra kometen skyldes blandt andet, at kometer anses for at være et særligt levn fra fortiden – et levn, som rækker helt tilbage til dengang, vores solsystem blev dannet for omkring 4,6 milliarder år siden.

Mens Månen, Jorden og alle andre planeter har undergået talrige forandringer siden da, så mener forskerne nemlig ikke, at kometerne har ændret sig synderligt.

Teorien lyder, at mens solsystemet endnu var i sin spæde barndom, blev kometerne slynget langt ud i det ydre solsystem - i det såkaldte Kuiperbælte og Oortskyen.

Helt derude er der iskoldt og mørkt, og forskerne mener dermed, at kometerne har ligget i dvale - dybfrosne og konserverede som et rest fra dengang, det hele tog sin begyndelse.

Fakta

Rumfartøjet Rosetta blev opsendt fra Jorden i marts 2004.

Tidligere i år nåede Rosetta ud til koemeten 67P/ Churyumov-Gerasimenko og gik i kredsløb om den.

Onsdag den 12. november vil Rosetta udløse sit landingsmodul Philae, som for første gang i historien skal lande på en komet.

Tyngdekraften på 67P/ Churyumov-Gerasimenko er yderst svag, og for at undgå at Philae flyver af og forsvinder ud i rummet, hægter den sig fast til kometen med to harpuner.

Rosetta-missionen hører under den europæiske rumfartsorganisation ESA.

»Kometer bliver ofte sammenlignet med en beskidt snebold - en af dem, det er rigtig træls blive ramt af i skolegården. Det er, fordi kometer består is, som indeholder en masse støvpartikler,« forklarer Søren Vrønning Hoffmann.

Kom livet til Jorden med kometer?

Personligt er Søren Vrønning Hoffmann ikke i tvivl om, hvad han håber mest på at finde, når Philae lander på den beskidte snebold: Aminosyrer.

Aminosyrerne kan nemlig vise sig at blive nøglen til at forstå livets oprindelse, forklarer han.

»Aminosyrer er de byggeblokke, som udgør livets kemi. Proteinerne i vores krop består af aminosyrer, så alle vores muskler, hormoner og enzymer, der regulerer kemiske reaktioner i kroppen, består af aminosyrer,« forklarer Søren Vrønning Hoffmann.

Han tilføjer, at aminosyrer allerede er fundet i rester af kometer, som er kommet ned til Jorden i form af meteoritter.

Derfor er forskerne »ret overbeviste« om, at der findes aminosyrer på kometer som 67P/ Churyumov-Gerasimenko, forklarer Søren Vrønning Hoffmann.

»Med den viden vi har på nuværende tidspunkt, synes jeg, at det er meget svært ikke at overveje, om det kunne være noget fra det ydre rum, som satte gang i livets opståen på Jorden. Det kan jeg ikke holde op med at blive begejstret over at tænke på,« siger Søren Vrønning Hoffmann.

Aminosyrer kan afsløre livets oprindelse

Men hvordan i alverden undersøger man, om det var fremmede himmellegemer, som sendte aminosyrer og liv ned til vores planet?

Her handler det om at nærstudere, hvordan aminosyrerne er opbygget, lyder det fra Søren Vrønning Hoffmann.

Aminosyrer er nemlig komplekst opbyggede molekyler, og selv når man har fingrene i to helt ens aminosyrer – rent kemisk - kan der være en lille forskel på dem: De kan være spejlvendte af hinanden.

»Aminosyrer har det lidt ligesom hænder – de er næsten helt ens, men de er et spejlbillede af hinanden. Så man kan sige, at aminosyrerne findes i en venstrehånds-form og en højrehånds-form – det kalder man, at de er kirale.«

»Og det er helt essentielt for livet, som vi kender det. For det er sådan, at alle aminosyrer, som indgår i livet på Jorden, er af venstrehåndstypen,« siger Søren Vrønning Hoffmann.

På Jorden er livets aminosyrer 'venstrehåndede'

Billedet viser Philaes landingsplads på kometen 67P/ Churyumov-Gerasimenko. Landingspladsen er nøje udvalgt og har for nyligt fået et navn - Agilkia. Det skete ved en offentlig konkurrence, hvor alle kunne komme med forslag til landingspladsens navn. (Foto: ESA)

Det kan virke underligt, at alle aminosyrer i livets kemi er af 'venstrehåndstypen'. For når man laver forsøg med andre molekyler i laboratoriet, opstår der som regel altid en ligelig fordeling af kiraliteten, forklarer Søren Vrønning Hoffmann.

»Når man bruger simplere molekyler til at danne aminosyrer, så bliver der normalt altid dannet nøjagtig lige så mange højrehånds- som venstrehånds-aminosyrer. Så spørgsmålet er, hvorfor livet på Jorden er endt med kun at bestå af venstrehånds-aminosyrer,« siger Søren Vrønning Hoffmann.

Nogle forskere mener, at svaret på spørgsmålet skal findes i rummet. Når forskerne i de senere år har analyseret meteoritter, som er ramlet ned på Jorden, har der nemlig vist sig at være tendenser i meteoritternes aminosyrer, der minder om tendensen på Jorden – der har været flest ’venstrehånds-aminosyrer’.

Og det er blevet tolket som et tegn på, at fremmede himmellegemer kan have bragt aminosyrer til Jorden, forklarer Søren Vrønning Hoffmann.

»Hvis det viser sig, at Philae-landeren også finder en overvægt af aminosyrer af venstrehåndsformen på kometen, som jo er helt uberørt, så vil vi være kommet et stort skridt videre i vores forståelse af livets oprindelse,« forklarer Søren Vrønning Hoffmann.

Er det ikke bare tilfældigt?

Men kan det ikke blot være en tilfældighed, hvis det viser sig, at aminosyrerne på kometen er af venstrehåndstypen ligesom på Jorden?

Jo, mener nogle forskere – men Søren Vrønning Hoffmann er ikke en af dem.

I sin forskning fokuserer han netop på, hvad der styrer, om en aminosyre ender med at blive af venstre- eller højrehåndstypen.

Han mener, at det kan være af afgørende betydning, hvilken form for lys aminosyrerne har været udsat for.

Teorien er nemlig, at det kan have været ultraviolet lys – en særlig energirig form for lys - som sparkede gang i dannelsen af aminosyrer ude på de kolde, isfyldte kometer.

»Det kan virke ret overraskende, at der overhovedet skulle være aminosyrer på kometer, når man tænker på, at der er iskoldt på kometer. Aminosyrer er meget komplekse molekyler, og de lave temperaturer på komet-isen er ellers ikke noget, man ville forvente satte skub i dannelsen af komplekse molekyler.«

»Men der mener vi, at det være energien fra ultraviolet lys, som satte gang i dannelsen af aminosyrerne,« forklarer Søren Vrønning Hoffmann.

Jorden har et skjold mod ultraviolette stråler

Fakta

Aminosyrer er stoffer, som har central betydning i alle levende organismer.

De er blandt andet byggesten til proteiner, og visse aminosyrer er byggesten til arvematerialet DNA og RNA.

Aminosyrer er komplekst opbyggede molekyler.

Aminosyrer er kirale - det vil sige, at de kan være hinandens spejlbillede, ligesom en venstre hånd er spejlbilledet af højre.

Kilde: Den store Danske, Søren Vrønning Hoffmann

På Jorden er vi beskyttet mod det ultraviolette lys fra rummet, fordi Jordens atmosfære udgør et skjold.

Men denne beskyttelse har kometer ikke, forklarer Søren Vrønning Hoffmann, og det er en af årsagerne til, at nogle forskere mener, at det kan have været kometer, der bragte aminosyrer – og dermed livets byggesten – ned til vores planet.

Når forskerne skal teste denne teori med instrumentere på Philae, vil de undersøge, om aminosyrerne på kometen – hvis de altså bliver fundet – er kirale på den ene eller anden måde; om de er venstre- eller højrehåndede. 

Søren Vrønning Hoffmans egne eksperimenter tyder netop på, at det kan være afgørende for, om en aminosyre bliver højre- eller venstrehåndet, hvilken type af ultraviolet lys, den er blevet ramt med. 

Kælder-eksperimenter nærstuderer dannelsen af aminosyrer

I kælderen under Aarhus Universitet laver han forsøg med en ny og avanceret lyskilde – ASTRID 2 – som udmærker sig ved at være særligt intens i det ultraviolette område.

ASTRID 2 kan styre, hvilken type ultraviolet lys der sendes af sted – om lyset eksempelvis udsendes som en bølge, der svinger horisontalt (horisontalt polariseret lys), eller om lyset svinger rundt i en cirkel (cirkulært polariseret lys).

»Vi har vist, at det er muligt at skabe en overvægt af venstrehånds-aminosyrer, hvis vi bruger cirkulært polariseret lys.«

»På den måde kunne man forestille sig, at hvis en komet kom forbi et område af verdensrummet med cirkulært polariseret lys, ville det kunne skabe overvægt af venstrehåndede aminosyrer,« siger Søren Vrønning Hoffmann og tilføjer, at forskerne i forvejen ved, at der findes steder i verdensrummet med særligt meget ultraviolet lys af den cirkulært polariserede art.

»Det er hele grundlaget for vores forskning; at ultraviolet lys ikke bare er med til at skabe aminosyrer – men hvis det er cirkulært polariseret, kan det også give en overvægt af den ene form for aminosyrer frem for den anden.«

Og dermed kan det altså være et tegn på, at de 'venstrehåndede' aminosyrer blev dannet i på himmellegemer i rummet - og først senere blev bragt ned på Jorden, lyder teorien.

Der 'lugter' af aminosyrer nær kometen..

Først når fartøjet Philae lander på kometen 67P/ Churyumov-Gerasimenko, vil vi få svar på, om forskerne har ret i deres stærke tro på, at der findes aminosyrer på kometen – og hvordan de er opbygget.

Men allerede nu har Philaes moderfartøj Rosetta sendt data ned til Jorden, som ser ud til at bekræfte, at det vil være muligt at finde aminosyrer på 67P/ Churyumov-Gerasimenko.

En pressemeddelelse fra det schweiziske Bern Universitet fortæller nemlig, at analyser af rummet omkring kometen, »har en duft af rådne æg (svovlbrinte) og hestestald (ammoniak),« samt af stofferne formaldehyd, blåsyre og methanol (alkohol), svovldioxid og kuldisulfid.

»Alle de stoffer er lige netop byggeklodserne til aminosyrer, så det er jeg rigtig glad for, at de har fundet. Så er byggestene i hvert fald deroppe, og det øger chancerne for at finde aminosyrer ganske alvorligt,« slutter Søren Vrønning Hoffmann.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud