Shining light on interstellar matter - Promotie Daniel Paardekooper (UL)

Op 5 juli promoveerde Daniël Paardekooper aan de Universiteit Leiden op onderzoek naar interstellaire materie.

In 2014 arriveerde ruimtesonde Rosetta bij een komeet die door ons zonnestelsel vliegt. Een klein komeetlandertje ontdekte toen de stof glycine. Dat was bijzonder, want het molecuul glycine is een aminozuur. Aminozuren vormen de basis voor eiwitten, en zijn daarmee een essentieel onderdeel van al het leven op aarde. Maar hoe kwamen deze aminozuren op aarde terecht?

Meeliften op moleculen
‘De ontdekking van glycine op de komeet lijkt erop te wijzen dat aminozuren in de ruimte worden gevormd’, zegt promovendus Daniël Paardekooper. ‘Mogelijk zijn ze daarna meegelift op meteorieten, en hebben ze zo de planeten verrijkt met biologisch materiaal.’ Paardekooper bouwde een laboratoriumopstelling in het Sackler Laboratorium voor Astrofysica om deze hypothese te onderzoeken.

Complexe moleculen
Paardekooper keek specifiek naar de omstandigheden zoals die voorkomen in zogeheten donkere interstellaire wolken. Dat zijn ophopingen van gas, plasma en koud stof die in ieder sterrenstelsel voorkomen. Na miljoenen jaren ontstaan op die stofdeeltjes korstjes van ijs. Dat ijs bestaat niet alleen uit water, maar bevat ook andere vastgevroren componenten, zoals methaan en methanol. Die moleculen kunnen uiteenvallen wanneer ze worden bestraald door energierijke lichtdeeltjes – en daar zijn er genoeg van in de ruimte. Na het uiteenvallen kunnen de fragmenten met elkaar reageren en samen grotere en complexe moleculen vormen.

Vetten en suikers
Paardekooper toont in zijn laboratoriumstudie aan dat chemische reacties tussen losse deeltjes inderdaad kunnen plaatsvinden op ijzige oppervlaktes, vergelijkbaar met de extreme omstandigheden in donkere wolken. In zijn proefopstelling maakte Paardekooper op deze manier al vetten en suikers. Naar verwachting kunnen ook de nóg complexere aminozuren op ijzige stofdeeltjes ontstaan, al is het Paardekooper nog niet gelukt om ook deze laatste stap te zetten. ‘Dat wordt het onderwerp van het proefschrift van mijn opvolger.’

Onbeantwoord
Dit wil overigens nog niet zeggen dat daarmee de hypothese is bevestigd dat aminozuren via kometen en meteorieten op aarde zijn beland. Overleven ze een reis door de dampkring? Of een klap op aarde? Dat zijn vragen die vooralsnog onbeantwoord zijn. Paardekooper: ‘Hoe dan ook, de bouwstenen van het leven zijn alomtegenwoordig in het heelal. Daarmee groeit de kans dat ook op andere planeten aan de voorwaarden voor het ontstaan van het leven is voldaan.’

Meer informatie
Bron | Proefschrift