Seit 1999 fasziniert der Asteroid Ryugu (162173) nicht nur Astronomen. Der rund einen Kilometer große, kantig wirkende Himmelskörper gehört zu den kohlenstoffreichen C‑Typ-Asteroiden, der häufigsten Asteroidenklasse im Sonnensystem - und gilt daher als vielversprechender Kandidat für die Suche nach chemischen Bausteinen, aus denen sich die ersten Lebensformen entwickelt haben.

Um dem nachzugehen, startete die japanische Raumsonde Hayabusa-2 am 3. Dezember 2014 ihre Mission zu Ryugu. Sie sammelte Proben auf und unter der Oberfläche des Asteroiden, trat im November 2019 den Rückflug an und lieferte im Dezember 2020 rund 5,4 Gramm Material in Südaustralien ab. Seitdem werden die Proben umfassend analysiert - und nun gibt es die ersten Ergebnisse.

Das Forschungsteam um Toshiki Koga von der Japan Agency for Marine‑Earth Science and Technology berichtet in Nature Astronomy, dass in den Ryugu-Proben erstmals alle zentralen Nukleobasen gefunden wurden - jene Bausteine also, die DNA und RNA bilden und damit die Grundlage des Lebens. Neben dem bereits 2023 nachgewiesenen Uracil fanden sich auch Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin.

Toshiki Koga warnt jedoch vor voreiligen Schlüssen: "Das bedeutet nicht, dass es auf Ryugu jemals Leben gab", betont er. Vielmehr zeige der Fund, "dass primitive Asteroiden Moleküle erzeugen und bewahren konnten, die für die Chemie rund um den Ursprung des Lebens von Bedeutung sind."

Die Ergebnisse fügen sich ins Puzzle: Auch in Material des von der NASA untersuchten Asteroiden Bennu sowie in den Meteoriten Orgueil und Murchison wurden bereits Nukleobasen entdeckt. Die neue Studie liefert jedoch den bislang umfassendsten Nachweis ihrer Verbreitung im Sonnensystem, da erstmals systematische Vergleiche mit Bennu, Orgueil und Murchison durchgeführt wurden.

Unerwartete chemische Signatur 

Besonders interessant ist eine weitere Beobachtung: Das Team verglich die Mengen verschiedener Nukleobasen in den unterschiedlichen Weltraumgesteinen und stellten fest, dass verschiedene Asteroiden und Meteoriten ganz unterschiedliche "Mischungen" dieser Erbgut‑Bausteine enthalten. Ryugu besitzt zum Beispiel ein fast ausgeglichenes Verhältnis dieser Moleküle, während andere Himmelskörper eher von bestimmten Typen dominiert werden. Das zeigt, dass jeder dieser Körper eine eigene chemische Vorgeschichte hat.

Zudem zeigte sich erstmals ein Zusammenhang zwischen der Zusammensetzung der Nukleobasen und der Konzentration von Ammoniak in den Proben - einer weiteren für das Leben wichtigen Chemikalie.

Warum diese Verbindung besteht, ist bisher unklar. Doch sie könnte auf einen bislang unbekannten Prozess hinweisen, durch den solche Bausteine schon sehr früh im Sonnensystems entstanden sind, erklärt Koga.

Die Astrobiologin Morgan Cable von der Victoria University of Wellington in Neuseeland, die nicht an der Studie beteiligt ist, nennt diesen Befund "einzigartig". Er eröffne neue Perspektiven darauf, "wie biologisch bedeutsame Moleküle ursprünglich entstanden sein könnten und die Entstehung des Lebens auf der Erde gefördert haben".

Asteroiden als kosmische Chemielabore

Missionen wie Hayabusa‑2 und OSIRIS‑REx, die Proben von Asteroiden Bennu zur Erde gebracht hat, liefern immer mehr Indizien dafür, dass Asteroiden als kosmische Chemielabore fungierten - und möglicherweise die chemischen Zutaten für das erste Leben auf der Erde bereitstellten.

Der Astrobiologe César Menor‑Salván von der Universität Alcalá in Spanien ordnet die Funde so ein: Solche Moleküle bilden sich offenbar leicht unter präbiotischen - also bevor es Leben gab - Bedingungen, vermutlich "überall im Universum". Das bedeute jedoch nicht, dass das Leben im All entstanden sei, betont er. Wahrscheinlicher sei, dass Asteroiden jene organischen Rohstoffe lieferten, aus denen sich auf der Erde die ersten biochemischen Prozesse entwickelten.