Astronomen hebben koolzuur aangetroffen in een gaswolk nabij het centrum van de Melkweg. Koolzuur is een belangrijk onderdeel van aminozuren. Daarmee kan deze vondst helpen verklaren hoe het leven op aarde is ontstaan.
Koolzuur is voor het eerst in de ruimte gespot. Dit goedje is essentieel voor leven zoals wij dat kennen. Zo zijn carbonzuren, waar koolzuur een voorbeeld van is, de ruggengraat van aminozuren, die op hun beurt weer de bouwstenen van eiwitten zijn. Ook kunnen we ademhalen dankzij koolzuur: het zorgt ervoor dat koolstofdioxide uit ons bloed naar onze longen kan stromen en we het kunnen uitademen. Bovendien speelt koolzuur een cruciale rol in atmosferische en geologische processen, die ervoor zorgen dat leven op onze planeet mogelijk is.
Als we kunnen uitvogelen waar in het universum koolzuur vandaan komt, kunnen we beter begrijpen hoe leven op aarde is ontstaan. Maar tot nu toe waren alleen de twee simpelste carbonzuren, mierenzuur en azijnzuur, in de ruimte gevonden. Het meer complexe koolzuur (H2CO3), met drie zuurstofatomen in zijn structuur, geeft een zwakker signaal af dat moeilijker te identificeren is.
‘Als we iets buitenaards ontmoeten, dan is het een machine’
Oude sterren en pril leven – dat zijn de onderwerpen waar het hart van sterrenkundige Leen Decin harder van gaat kloppen.
Nu is het astrochemicus Miguel Sanz-Novo en zijn collega’s van het Spaanse Astrobiologie-Centrum in Madrid gelukt om koolzuur te herkennen in een wolk van gas en stof. De wolk draagt de weinig poëtische naam G+0.693-0.027. Hij bevindt zich dicht bij het centrum van de Melkweg, op zo’n 100.000 lichtjaar van de aarde.
‘Koolzuur herkennen is echt heel erg moeilijk, zelfs op aarde, omdat het snel uiteenvalt in koolstofdioxide en water’, zegt Sanz-Novo. Dat proces kan al in gang worden gezet door slechts een watermolecuul, zegt hij. In de waterloze ruimte kan het zuur daarentegen een stuk stabieler blijven bestaan.
Telescopen zien koolzuurgas
Om het molecuul te spotten, keken de onderzoekers naar millimetergolflengte licht dat van G+0.693-0.027 afkwam. Dat deden ze met twee telescopen van de Yebes- en IRAM-observatoria in Spanje. Die observaties vergeleken ze met eerdere metingen van koolzuur in het lab.
Sanz-Novo en zijn collega’s denken dat het zuur waarschijnlijk is gevormd in ijzige stofdeeltjes in de gaswolk. Als deze stofdeeltjes op een of andere manier worden verstoord, kom het zuur als gas vrij. ‘Als het eenmaal in de gasfase is, roteert het en zendt het fotonen uit met exacte frequenties’, zegt Sanz-Novo. ‘Daardoor kunnen wij spectra verzamelen en deze gegevens vergelijken met laboratoriummetingen.’
‘Het is een belangrijk puzzelstukje in onze missie om astrochemie te begrijpen’, zegt molecuulfysicus Nigel Mason van de Universiteit van Kent, Verenigd Koninkrijk. ‘Als we de astrochemie eenmaal begrijpen, is de volgende vraag hoe je van daar terechtkomt bij aminozuren en prebiotische chemie, en hoe de oorsprong van het leven werkt.’ Aminozuren zijn gevonden in meteorieten, zegt hij, maar we weten niet hoe ze daar terecht zijn gekomen of hoe ze zijn gemaakt.
