Wichtig für Planetenforschung?

Holzalkohol ist in der Industrie von großer Bedeutung. Die klare, farblose und leicht flüchtige Flüssigkeit ist ein wichtiger Grundstoff zur Herstellung von Kunststoffen, Formaldehyd, Essigsäure und Farben. Außerdem ist er auch ein Bestandteil von Frostschutzmitteln.

Holzalkohol spielt als organisches Molekül auch eine wesentliche Rolle bei der Bildung komplexer organischer Moleküle im Weltraum. Im Rahmen des „ALMA COMPASS“-Forschungsprogramms wurde nun vollständig deuteriertes Methanol, sogenanntes „schweres Methanol“ (CD3OD), in der Umgebung des Protosterns IRAS4A2 nachgewiesen. Forscher:innen des Max Planck Instituts in Garching sind besonders neugierig, da sie sich die dort beobachtete Menge nicht erklären können.

These: Moleküle reagieren bereits vor der Stern-Entstehung

Wissenschaftler:innen haben bereits Hinweise auf weitere komplexe Moleküle, etwa Isopropanol, das als Reinigungsalkohol bekannt ist, in der Umgebung sehr junger Sternsysteme gefunden. Experimente deuten darauf hin, dass diese Moleküle wahrscheinlich auf der Oberfläche eisiger Staubkörner in kalten Nebelwolken entstehen.

Dort reagieren sie langsam mit Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und anderen Atomen zu immer komplexeren Verbindungen – und das lange, bevor ein neuer Stern überhaupt entsteht. Sobald der Protostern zu leuchten beginnt und seine Umgebung erwärmt, werden diese Verbindungen laut Universe Today freigesetzt.

Chemische Entwicklung von Molekülen bei Planeten-Entstehung nachverfolgen

Rund um IRAS4A2, einem Protostern in der 1.000 Lichtjahre entfernten Perseus-Molekülwolke, gelang es Wissenschaftler:innen erstmals, zweifelsfrei vollständig deuteriertes Methanol nachzuweisen: eine Form von Methanol, bei der die Wasserstoffatome durch Deuterium ersetzt sind. Zudem war dies das erste Mal, dass ein vierfach deuteriertes Molekül im interstellaren Raum entdeckt wurde.

Silvia Spezzano, Co-Autorin der Studie, erklärte: „Die Deuterierung ermöglicht es uns, die chemische Entwicklung von Molekülen während der Entstehung von Sternen und Planeten nachzuverfolgen. Dies hilft uns, ihre Chemie zu verstehen – und letztlich auch, wie molekulare Komplexität von interstellaren Wolken auf Planetensysteme übertragen wird.“

Bislang unbekannter Prozess treibt Bildung von deuteriertem Methanol voran

Die Ergebnisse der Untersuchungen, die in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht wurden, zeigten zudem, dass die Variante CD3OD, sprich das „schwere Methanol“, etwa 100-mal häufiger vorkommt, als es chemische Modelle vorhersagen.

Dies deutet darauf hin, dass ein bislang unbekannter Prozess die Bildung von vollständig deuteriertem Methanol vorantreibt. Der Prozess ist in den aktuellen Modellen noch nicht berücksichtigt.