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Heidelberger Initiative zur Erforschung des Ursprungs des Lebens (HIFOL) gegründet– Neue Kolloquiumsreihe startet

20. März 2015

Das Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) hat zusammen mit dem Max-Planck-Institut für Kernphysik (MPIK), dem Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS) und der Universität Heidelberg, jetzt HIFOL ins Leben gerufen - die neue Heidelberger Initiative zur Erforschung des Ursprungs des Lebens. HIFOL vereint Spitzenforscher aus der Astrophysik, den Geowissenschaften, der Chemie und den Lebenswissenschaften, um die wissenschaftliche Erforschung einer der spannendsten  Fragestellungen des Universums zu fördern, zu stärken und zu bündeln: Was sind die Voraussetzungen für die Entstehung des Lebens?

Spätestens seit der Entdeckung der ersten extrasolaren Planeten um sonnenähnliche Sterne in den Neunziger Jahren hat sich die wissenschaftliche Auseinandersetzung mit dem Thema „Leben im Universum“ – sogar außerhalb unseres Sonnensystems - zu einem der spannendsten Forschungsfelder entwickelt. Heute wissen wir, dass die Entstehung von Planetensystemen keine seltene Ausnahme ist, sondern offenbar ein völlig normaler Prozess im Kontext der Sternenstehung. Dies legt den Schluss nahe, dass auch die Entstehung von Leben überall dort möglich – wenn nicht sogar zwangsläufig - ist, wo die Bedingungen das erlauben. Doch wie lassen sich die notwendigen Bedingungen eigentlich charakterisieren? Welche physikalischen und biochemischen Gegebenheiten müssen existieren? Und welche Signaturen in den Daten ferner Planeten wären eindeutig ein Zeichen für biologische Prozesse?

„Bereits diese Fragen zeigen die immense interdisziplinäre Bedeutung dieses Forschungsthemas“, so Prof. Dr. Thomas Henning (MPIA), der Initiator von HIFOL.
„Die Heidelberg-Initiative zur Erforschung der Herkunft  des Lebens bringt Forscher aus der Astrophysik, den Geowissenschaften, der makromolekularen Chemie, der statistischen Physik und den Lebenswissenschaften zusammen. Dies ist sowohl eine große Herausforderung als auch eine große Chance“.
2014 wurde dieses Thema auch in die Forschungsperspektiven der Max-Planck-Gesellschaft aufgenommen.

<p>Ein Vergleich des Planetensystems um den Stern Kepler-62 mit unserem eigenen Sonnensystem. Die Planetenumlaufbahnen (oben und unten) sind relativ zueinander im richtigen Ma&szlig;stab. Die Planetengr&ouml;&szlig;en selbst (Mitte) sind untereinander ebenfalls im richtigen Ma&szlig;stab. Die habitable Zone &ndash; befindet sich dort ein Planet, kann auf dessen Oberfl&auml;che prinzipiell fl&uuml;ssiges Wasser existieren &ndash; ist gr&uuml;n eingezeichnet. Kepler-62e und Kepler-62f sind die bislang besten Kandidaten f&uuml;r lebensfreundliche Planeten: Planeten mit fester Oberfl&auml;che, die sich in der habitablen Zone ihres Sterns befinden.<br /> Es sind auch Entdeckungen wie diese, welche dieses Arbeitsfeld immens befruchten (siehe auch MPIA Pressemitteilung 2013-05).</p> Bild vergrößern

Ein Vergleich des Planetensystems um den Stern Kepler-62 mit unserem eigenen Sonnensystem. Die Planetenumlaufbahnen (oben und unten) sind relativ zueinander im richtigen Maßstab. Die Planetengrößen selbst (Mitte) sind untereinander ebenfalls im richtigen Maßstab. Die habitable Zone – befindet sich dort ein Planet, kann auf dessen Oberfläche prinzipiell flüssiges Wasser existieren – ist grün eingezeichnet. Kepler-62e und Kepler-62f sind die bislang besten Kandidaten für lebensfreundliche Planeten: Planeten mit fester Oberfläche, die sich in der habitablen Zone ihres Sterns befinden.
Es sind auch Entdeckungen wie diese, welche dieses Arbeitsfeld immens befruchten (siehe auch MPIA Pressemitteilung 2013-05).

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Eine der wichtigsten Zutaten für das Leben ist flüssiges Wasser. Zwar besitzt die Erde eine wasserreiche Oberfläche, die Herkunft dieses Wasser ist jedoch noch unklar. Wissenschaftler fanden durch die Untersuchung der Isotopenzusammensetzung von Meteoriten Hinweise darauf, dass das Wasser am ehesten von Asteroiden oder Kometen auf die Erde geliefert wurde. Im Gegensatz zu den terrestrischen Planeten, die sich aus Gesteinsbrocken  im inneren, heißen Bereich des solaren Nebels gebildet haben, wo sich Wasser in der Gasphase befunden hat, sind Kometen und Asteroiden in größerer Entfernung von der jungen Sonne gebildet worden und waren in der Lage, einen Teil des Wassers in Form von Eis zu behalten.

Weitere Fragen beschäftigen sich beispielsweise mit den Bedingungen für komplexe biochemische Reaktionen, mit der Zusammensetzung der Planetenatmosphären oder der Selbstorganisation von organischen Molekülen.

All dies hat auch lebhafte Diskussionen über die Definition der "bewohnbaren Zone" um Sterne angestoßen. Einerseits sind erdähnliche Bedingungen relativ fest an stabile Bahnen mit den entsprechenden Parametern (z.B. Distanz zum Stern, Temperatur) geknüpft. Auf der anderen Seite haben Wissenschaftler mit den Monden Enceladus, Titan und Europa einige Standorte in den äußeren und viel kälteren Regionen unseres Sonnensystems gefunden, die für die Suche nach biologischer Aktivität in unserer unmittelbaren kosmischen Nachbarschaft erfolgversprechender sein könnten, als der für lange Zeit favorisierte Mars.

Weitere Informationen über die HIFOL-Initiative können auf der HIFOL-Webseite http://www.mpia.de/HIFOL gefunden werden.

Während des Frühjahrssemesters wird von HIFOL nun eine Kolloquiumsreihe (einmal pro Monat, am Mittwoch um 17.00 Uhr) mit weltweit führenden Referenten auf dem Gebiet stattfinden.

Der erste Vortrag am 25. März um 17:15 Uhr im Hörsaal INF 360 der Universität Heidelberg wird gehalten von

William F. Martin (Universität Düsseldorf)

Der Titel lautet:
In the Beginning it was Dark: Hydrothermal Vents and the Origin of Life”

 
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