Von Atomen zu prebiotischen Molekülen auf der Oberfläche kosmischer Staubkörner

• Antragstellerin: Dr. Cornelia Jäger
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie ; Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 504825294

Das wiedereingereichte Forschungsprojekt befasst sich mit der Bildung wichtiger organischer sowie prebiotischer Moleküle, die als Ausgangsmaterialien für die Bildung komplexerer, biologischer Ausgangsstoffe für Leben auf der Erde oder auf Exoplaneten dienen können. Die Bildung prebiotischer Moleküle im interstellaren Medium und in protoplanetaren Scheiben und deren Anreicherung auf Planeten durch Kometen und Meteorite stellt ein interessantes Szenario zur Evolution komplexer organischer Komponenten durch astrochemische Prozesse dar. Aminosäuren und Zuckermoleküle stellen wichtige biologisch relevante Moleküle dar, da sie als Bausteine von Proteinen und Nucleosiden gebraucht werden. Ausgangsstoffe von Aminosäuren und Zuckermolekülen wurden in verschiedenen astrophysikalischen Umgebungen identifiziert. Die einfachste Aminosäure Glycin wurde bereits in Kometen und Meteoriten nachgewiesen. Dieses Forschungsvorhaben ist der systematischen Untersuchung der Bildung komplexer organischer Stoffe auf der Oberfläche kosmischer Staubanaloga, inklusive Kohlenstoff- und Silikatpartikel, unter interstellaren Bedingungen gewidmet. Eine Reihe von Experimenten wird sich auf die Wechselwirkung von refraktären Kohlenstoffoberflächen mit Atomstrahlen, bestehend aus H und O, N und H, wie auch N und O, konzentrieren. Die Bildung organischer, wasserstoff-, sauerstoff- und stickstoffhaltiger Moleküle durch Beteiligung und Erosion von Kohlenstoffoberflächen soll untersucht werden. Der zweite Teil des Forschungsvorhabens ist den Hydrierungsreaktionen von CO und HCN auf der Oberfläche von Silikat- und Kohlenstoffpartikeln gewidmet. Die Hauptziele des Projektes konzentrieren sich auf die astrochemische Evolution von Staubkörnern und Molekülen und die Untersuchung des astrochemischen Ursprungs von komplexen organischen Molekülen im interstellaren Medium. Des Weiteren möchten wir die physikalischen Bedingungen, die zur Bildung prebiotischer Moleküle, wie z.B. Aminosäuren oder Zuckermoleküle, auf Staubkörnern führen, untersuchen. Die Resultate werden wichtige Informationen zur Synthese von prebiotischen Molekülen in verschiedenen Zonen des interstellaren Mediums liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen