BELLEVUE, Wash - Co łączy głęboki podwodny wulkan na Hawajach i księżyc Saturna? Astrobiologowie mają nadzieję, że odpowiedzią na to pytanie jest życie.
Góra Lō'ihi u południowo-wschodniego wybrzeża Big Island na Hawajach może naśladować warunki, które według astrobiologów istnieją na księżycu Saturna Enceladusie.
Jeśli w lustrze odzwierciedla środowisko Enceladusa, wulkan mógłby pomóc w poszukiwaniu życia na innych planetach, powiedziała Amy Smith, doktorant w Woods Hole Oceanographic Institution, podczas przemówienia przedstawionego w poniedziałek (25 czerwca) na konferencji naukowej Astrobiology .
„W naszym Układzie Słonecznym jest wiele światów oceanów” - powiedział Smith. „Oprócz Ziemi moim ulubionym jest Enceladus”. Smith nie jest sam; Szósty co do wielkości znany księżyc Saturna jest jednym z najbardziej popularnych miejsc wśród astrobiologów poszukujących życia w Układzie Słonecznym.
Jest tak, ponieważ naukowcy wcześniej znaleźli dowody na ujścia hydrotermalne - jak te w Lō'ihi - i produkcję wodoru, pierwiastka, który życie (jak wiemy) musi przetrwać. Otwory hydrotermalne to otwory w dnie morskim, które wypluwają mieszankę gorącej wody i minerałów. W sierpniu i wrześniu Smith i jej zespół odwiedzili to miejsce, gdzie próbowali te odrzutowce i otaczające wody, aby zrozumieć, jakie życie tam żyje.
Góra Lō'ihi, w przeciwieństwie do większości innych podwodnych wulkanów, nie siedzi na rozprzestrzeniającej się grani - strefie pękania na dnie oceanu, w której roztopiona skała wycieka i tworzy nową skorupę. I to wynik tektoniki płyt, która wyjaśnia skaliste płyty, które pasują do siebie jak kawałki układanki i pokrywają Ziemię. Gdy te płyty poruszają się, tworzą one wszelkiego rodzaju zjawiska, od erupcji wulkanicznych po wzrost górski.
„Nie spodziewamy się istnienia tektoniki płyt na innych światach” - powiedział Smith. „Więc warunki w Lō'ihi” są prawdopodobnie bardziej prawdopodobne, co byśmy znaleźli. „Co więcej, ten pokryty lodem tajemniczy księżyc prawdopodobnie ma podobne temperatury i ciśnienia do hawajskiego podwodnego wulkanu. Temperatury hydrotermalnych otworów wentylacyjnych w tym miejscu , przy 86 do 104 stopniach Fahrenheita (30 do 40 stopni Celsjusza) jest nie tylko możliwe na Enceladusie, ale wystarczająco niskie, aby istnieć życie, Smith powiedział Live Science po rozmowie. Szczyt Lō'ihi miałby taką samą presję jak morskie dno Enceladusa, powiedziała.
Szczyt Lō'ihi znajduje się około 3000 stóp (1000 metrów) pod powierzchnią. Mieszkające tam organizmy nie mają luksusu światła słonecznego, które można wykorzystać do napędzania fotosyntezy. Zamiast tego życie wykorzystuje proces zwany chemosyntezą, w którym zużywają dwutlenek węgla do budowy komórek i wzrostu.
„W tym miejscu nie widzimy zbyt wielu typowych organizmów” - powiedział Smith. Może kilka ryb i kilka krewetek, dodała. Na tej stronie dominują zazwyczaj maty bakterii Mariprofundus ferrooxydans.
Wstępne wyniki naukowców z rejsu, które nie zostały jeszcze opublikowane w recenzowanym czasopiśmie, pokazują, że bakterie te nie tylko dominują na powierzchni Lō'ihi, ale także były obecne w dżetach z otworów hydrotermalnych. „Oznacza to, że maty mogą rozciągać się pod powierzchnią i są obecne w pęknięciach i szczelinach skał głębiej” - powiedziała.
Co więcej, odwiedzili także linię brzegową wulkanu Kilauea, która wybuchła kilka miesięcy wcześniej (w maju ubiegłego roku) i odkryli, że te same maty mikrobiologiczne osiadły na chłodzącej lawie, jakie znaleziono na głębokości 2083 stóp (635 metrów) w woda. Bakterie te wykorzystują tlen do wytwarzania energii. Jednak „czy tlen na niektórych innych światach oceanicznych jest przedmiotem dyskusji,” powiedział Smith. „Więc nie byliśmy do końca pewni, czy to dobra lokalizacja, czy nie na tej podstawie”.
Analiza naukowców dotycząca starszych próbek, które również nie zostały jeszcze opublikowane, pokazuje, że organizmy mają geny, które mogłyby pomóc im w wiązaniu węgla - ważnej części produkcji energii - bez użycia tlenu, powiedziała.
„Myślę, że jest to dobry analog zarówno do badań naukowych, jak i do testowania technologii w realistycznych, trudnych do osiągnięcia warunkach” - powiedziała Petra Schwendner, doktorant na University of Florida, który nie był częścią badań, ale który uczestniczył w rozmowie. „Uważa się, że Enceladus, księżyc Saturna, ma podobne warunki środowiskowe”.
Zgadza się z tym Ann Cook, profesor nadzwyczajny w School of Earth Sciences na Uniwersytecie Stanowym w Ohio, który również nie uczestniczył w badaniu, ale uczestniczył w rozmowie. „Wydawało mi się, że to dobra opcja zrozumienia, w jaki sposób drobnoustroje mogą oddziaływać w każdym systemie wentylacyjnym” - powiedziała.
