Kometen brachten das Leben wohl nicht auf die Erde, der Mars war das leichtere Ziel

Kometen transportieren einen der Rohstoffe, die in der Forschung zum Ursprung des Lebens am meisten geschätzt werden, Cyanwasserstoff (Blausäure), und sie haben reichlich davon an Bord. Neue Simulationen des Bombardements der jungen Erde zeigen jedoch, dass Kometen ihn fast nie in brauchbarem Zustand an der Oberfläche abgesetzt haben. In mehr als der Hälfte der simulierten Erdgeschichten gelang das keinem einzigen Kometen.

Das widerspricht einer mehr als hundert Jahre alten Vorstellung: dass ein Regen eisiger Besucher den frühen Planeten mit den Bausteinen des Lebens versorgte. Hält das Ergebnis, richtet sich die Suche nach dem chemischen Starterpaket des Lebens wieder auf die Erde selbst, auf Asteroiden oder auf den Mars, den dieselben Modelle als weit leichteres Ziel einstufen.

Geleitet wurde die in Scientific Reports erschienene Studie von Richard Anslow vom Institut für Astronomie der Universität Cambridge, gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen in Cambridge und an der Universität Edinburgh. „Historisch gesehen glaubte die Wissenschaft, Kometen seien für die Entstehung des Lebens auf der Erde wichtig gewesen, weil sie kohlenstoff- und stickstoffhaltige Moleküle mitbrachten“, sagt Anslow. „Das ist eine ziemlich romantische Vorstellung, aber unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass sie höchst unwahrscheinlich ist.“

Cyanwasserstoff ist wichtig, weil seine Dreifachbindung zwischen Kohlenstoff und Stickstoff Energie speichert, die spätere Reaktionen antreiben kann. Laborexperimente, die ihn in einer Konzentration von etwa 10 Millimolar einsetzen, also rund einem Viertelgramm pro Liter Wasser, haben Lipide, Zucker und die Bausteine von RNA und DNA hervorgebracht. Kometen enthalten das Molekül zu etwa 0,1 Prozent ihres Wassereises, sodass ein intakt ankommender Komet im Prinzip einen lokalen Tümpel mit rund 30 Millimolar hinterlassen könnte. Das Team behandelte ihn als günstigsten Fall, weil seine robuste Bindung einen Einschlag besser überstehen dürfte als empfindlichere Moleküle.

100.000 simulierte Erdgeschichten stellen die Kometen auf die Probe

Die meisten früheren Studien zählten die Krater auf dem Mond, um abzuschätzen, wie viele Kometen die frühe Erde trafen, doch diese Krater könnten überwiegend Asteroiden dokumentieren. Dieses Team übernahm die Einschlagraten aus einem dynamischen Modell von David Nesvorný und Kollegen, das eine Million eisiger Körper verfolgt, die jenseits des Neptun entstanden sind und von den Planeten nach innen gestreut werden. Kleine Kometen zerfallen durch ihre Rotation meist, bevor sie das innere Sonnensystem erreichen, was die Zahl der Einschläge auf der Erde etwa um den Faktor zehn senkte.

Jeder ankommende Komet musste anschließend die Luft überstehen. Mit einem Code namens atmosentry schickte das Forschungsteam die Kometen durch eine Atmosphäre von einem Bar, was dem heutigen Druck an der Oberfläche entspricht und wahrscheinlich schonender ist als die Lufthülle der frühen Erde. Kometen mit weniger als etwa 100 Metern Durchmesser zerbarsten in großer Höhe in Luftexplosionen (Airbursts) und verstreuten ihre Fracht über riesige Flächen. Die Atmosphäre zerstörte zudem bevorzugt Kometen, die in flachem Winkel eintrafen, also gerade jene Einschläge, die sanft genug wären, um empfindliche Moleküle zu verschonen.

Für jeden Kometen, der den Boden erreichte, berechnete ein separates Modell, wie viel Cyanwasserstoff die Hitze eines Aufpralls mit vielen Kilometern pro Sekunde überstand. Das Team ließ das gesamte Bombardement 100.000-mal in Schritten von einer Million Jahren durchlaufen und zählte nur Treffer auf trockenem Land, da Cyanid, das ins Meer fällt, sofort verdünnt wird. Zur Kontrolle summierten sich die simulierten Kometen auf rund 2,6 × 10¹⁸ Kilogramm, im Einklang mit Schätzungen, die auf Edelgasen in der Erdatmosphäre beruhen.

Ein Ergebnis nahe null, Zahl für Zahl

Während ihres frühen Bombardements sammelte die Erde mehr als 100.000 Kometen mit über 100 Metern Durchmesser ein. Trotzdem ergab der typische Durchlauf keinen einzigen Einschlag, der mindestens 10 Millimolar Cyanwasserstoff an Land hinterließ. In 54 Prozent der Simulationen schaffte das überhaupt kein Komet. Die erfolgreichen Treffer erforderten einen Kometen von mehr als 100 Metern, der sich ungewöhnlich langsam bewegte und in flachem Winkel einschlug.

Global betrachtet sieht es nicht besser aus. Das gesamte Cyanid, das Kometen intakt ablieferten, rund 26,5 Billionen Kilogramm, käme gelöst in einem einzigen Ozean auf etwa 0,75 Mikromolar. Das ist mehr als zehntausendmal schwächer als die Laborrezepte und weniger, als die vom Sonnenlicht angetriebene Chemie in der Atmosphäre allein erzeugen könnte.

Auch der Zeitpunkt spricht gegen Kometen. Wenn es überhaupt zu einem erfolgreichen Treffer kam, lag das wahrscheinlichste Datum bei etwa 4,41 Milliarden Jahren vor heute, mehr als 100 Millionen Jahre vor dem letzten universellen gemeinsamen Vorfahren allen Lebens (LUCA), dessen Alter auf rund 4,2 Milliarden Jahre geschätzt wird. Weniger als 5 Prozent der Durchläufe verzeichneten einen solchen Treffer nach der Marke von 4,03 Milliarden Jahren, und damals gab es auf der Erde nur sehr wenig freiliegendes Land. „Es müsste wirklich ein Ereignis von eins zu einer Million sein“, sagt Anslow. „Wir können nicht mit Sicherheit ausschließen, dass es so passiert ist. Aber es scheint ein wirklich seltenes Ereignis zu sein, bestenfalls ein einmaliger Glückstreffer.“

Der Mars war das leichtere Ziel

Lässt man dasselbe Bombardement auf die Nachbarplaneten los, kehrt sich die Rangfolge um. Ohne zu berücksichtigen, wie viel Land jeder Planet hatte, verzeichnete der Mars 744 Einschläge, die brauchbare Cyanidkonzentrationen lieferten, gegenüber 87 auf der Erde und 24 auf der Venus. Der Mars ist kleiner und weiter von der Sonne entfernt, deshalb treffen ihn Kometen langsamer, im Durchschnitt mit 19,7 Kilometern pro Sekunde, und seine dünne Luft lässt fast jeden Kometen mit mehr als 100 Metern Durchmesser bis zum Boden durch. Selbst mit einer Marsatmosphäre von einem Bar bleibt die Zahl bei 448. Die dichte Luft der Venus zerstört fast jeden Kometen unter zwei Kilometern Durchmesser.

„Das heißt natürlich nicht, dass es definitiv auf dem Mars passiert ist, aber es legt nahe, dass es unwahrscheinlich wäre, wenn es auf der Erde passiert wäre und auf dem Mars nicht“, sagt Anslow. „Oder die andere, vielleicht wahrscheinlichere Alternative ist, dass es auf keinem der beiden Planeten passiert ist.“

Was die Simulationen offenlassen

Es handelt sich um ein Modell für ein einziges Molekül und einen einzigen Lieferweg. César Menor-Salván, in der Astrobiologie an der Universität Alcalá in Spanien tätig und nicht an der Studie beteiligt, sagte dem spanischen Science Media Centre, die Arbeit „beweist nicht, sie berechnet“, dass eine intakte Lieferung von konzentriertem Cyanid unwahrscheinlich ist. Menor-Salván weist darauf hin, dass Einschläge auch Heißwassersysteme erzeugen können, in denen die Chemie weiterläuft, und dass die Studie ausklammert, wie Cyanid in Mineralen gespeichert werden kann. Die Autoren räumen ein, dass eine Speicherung in Eisencyanid-Salzen möglich ist, argumentieren aber, dass dies den Hauptvorteil der Kometen zunichtemachen würde: eine fertige, konzentrierte Dosis.

Mehrere Eingangsgrößen sind nach wie vor kaum bekannt: der Druck der frühen Atmosphäre, wie viel Land über den Meeresspiegel ragte und wie wahrscheinlich es ist, dass Chemie die Schwelle zum Leben überschreitet. Die Autoren setzten jede davon zugunsten der Kometen an und argumentieren, dass sie das Überleben von Cyanid dennoch überschätzen, weil ihr Einschlagmodell die Porosität und Festigkeit realer Kometen außer Acht lässt. Zudem erfasst die Studie nur kurzperiodische Kometen; langperiodische Kometen schlagen schneller ein, was das Überleben noch schwieriger machen würde.

Die Arbeit behauptet auch nicht, dass Kometen gar nichts gebracht hätten: Wasser und die vielen anderen Verbindungen, die Kometen mitführen, behandelt sie nicht, und ein einzelner glücklicher, langsamer, streifender Einschlag lässt sich nicht ausschließen. Gordon Osinski, in der Planetengeologie an der Western University in Kanada tätig und nicht an der Studie beteiligt, sagte Science News, die Studie werde „die Leute definitiv dazu bringen, zweimal darüber nachzudenken, ob Kometen die Urheber der Lieferung organischer Stoffe waren“.

Die Alternativen liegen näher. Asteroiden trafen die frühe Erde weit häufiger als Kometen, kohlenstoffreiche Meteoriten, sogenannte kohlige Chondrite, enthalten organisches Material, und Cyanwasserstoff kann in der Atmosphäre entstehen und als langsamer, stetiger Nachschub auf freiliegendes Land niederregnen. Vulkane und Hydrothermalquellen bieten weitere Möglichkeiten.

Häufige Fragen zu Kometen und dem Ursprung des Lebens

Haben Kometen die Zutaten für das Leben auf die Erde gebracht?

Laut dieser Studie wahrscheinlich nicht in nennenswerter Menge. In 54 Prozent von 100.000 simulierten Geschichten der frühen Erde gab es keinen Kometeneinschlag, der konzentrierten Cyanwasserstoff auf trockenem Land hinterließ, und der typische Durchlauf ergab keinen einzigen.

Warum ist Blausäure so wichtig für die Entstehung des Lebens?

Ihre energiereiche Dreifachbindung kann die Reaktionen antreiben, aus denen komplexere Moleküle entstehen. Laborexperimente mit Cyanwasserstoff in einer Konzentration von etwa 10 Millimolar haben Lipide, Zucker und die Bausteine von RNA und DNA hervorgebracht.

Konnten Kometen die Bausteine des Lebens stattdessen auf den Mars bringen?

Leichter als auf die Erde: Die Simulationen ergaben für den Mars 744 solcher Einschläge gegenüber 87 auf der Erde, weil Kometen den Mars langsamer treffen und seine dünne Luft sie durchlässt. Anslow betont, dass das nicht bedeutet, dass es dort tatsächlich geschehen ist.

Als Nächstes die Suche nach Planeten, an denen Kometen abprallen

Die Arbeit wurde am 28. Oktober 2026 veröffentlicht. Anslow und mehrere Mitautoren hatten 2023 vorgeschlagen, dass Kometen in dicht gepackten Planetensystemen abbremsen könnten, indem sie von einem Planeten zum nächsten abprallen. Das Team regt an, dass künftige Teleskope wie das geplante Habitable Worlds Observatory nach Systemen suchen, in denen das möglich wäre. Osinski hofft, dass andere das Ergebnis reproduzieren und einen ähnlichen Test für kohlige Chondrite durchführen. Für die Erde selbst verlagert sich die Suche wieder auf den Boden.

Referenz: Anslow et al., „Cometary impacts an unlikely pathway towards the origins of life on Earth,“ Scientific Reports, 2026. DOI: 10.1038/s41598-026-74214-y

Schlagwörter: Astronomie, Mars, Kometen, University of Cambridge, Cyanwasserstoff, Ursprung des Lebens