Seit Jahrzehnten spekulieren Wissenschaftler, dass Leben unter der eisigen Oberfläche von Jupiters Mond Europa existieren könnte. Dank neuerer Missionen (wie der Cassini Raumschiff), Andere Monde und Körper wurden ebenfalls zu dieser Liste hinzugefügt - einschließlich Titan, Enceladus, Dione, Triton, Ceres und Pluto. In allen Fällen wird angenommen, dass dieses Leben in inneren Ozeanen existieren würde, höchstwahrscheinlich um hydrorthermische Entlüftungsöffnungen, die sich an der Kern-Mantel-Grenze befinden.
Ein Problem bei dieser Theorie ist, dass es in solchen Unterwasserumgebungen für das Leben möglicherweise schwierig ist, einige der wichtigsten Zutaten zu erhalten, die es zum Gedeihen benötigt. In einer kürzlich vom NASA Astrobiology Institute (NAI) unterstützten Studie wagte ein Forscherteam jedoch, dass im äußeren Sonnensystem die Kombination von Umgebungen mit hoher Strahlung, inneren Ozeanen und hydrothermaler Aktivität ein Rezept für das Leben sein könnte .
Die Studie mit dem Titel „Die mögliche Entstehung des Lebens und die Differenzierung einer flachen Biosphäre auf bestrahlten eisigen Welten: Das Beispiel Europas“ wurde kürzlich in der Fachzeitschrift veröffentlicht Astrobiologie. Die Studie wurde von Dr. Michael Russell mit Unterstützung von Alison Murray vom Desert Research Institute und Kevin Hand - ebenfalls Forscher bei der NASA JPL - geleitet.
Für ihre Studie haben Dr. Russell und seine Kollegen untersucht, wie die Wechselwirkung zwischen alkalischen hydrothermalen Quellen und Meerwasser häufig als die wichtigsten Bausteine für das Leben hier auf der Erde angesehen wird. Sie betonen jedoch, dass dieser Prozess auch von der Energie unserer Sonne abhängt. Der gleiche Prozess hätte auf dem Mond wie in Europa stattfinden können, aber auf andere Weise. Wie sie in ihrer Zeitung sagen:
„Die Bedeutung des Protonen- und Elektronenflusses muss ebenfalls gewürdigt werden, da diese Prozesse die Wurzel der Rolle des Lebens bei der Übertragung und Umwandlung freier Energie bilden. Hier schlagen wir vor, dass Leben auf bestrahlten Eiswelten wie Europa entstanden sein könnte, teilweise aufgrund der in der Eisschale verfügbaren Chemie, und dass es unmittelbar unter dieser Schale noch erhalten bleiben könnte. “
Im Fall von Mond wie Europa wären hydrothermale Quellen dafür verantwortlich, alle notwendigen Energie und Zutaten für die organische Chemie zu verbrauchen. Ionengradienten wie Oxyhydroxide und Sulfide könnten die wichtigsten chemischen Prozesse antreiben - bei denen Kohlendioxid und Methan hydriert bzw. oxidiert werden -, was zur Bildung von frühem mikrobiellem Leben und Nährstoffen führen könnte.
Gleichzeitig würde die Hitze von hydrothermalen Quellen diese Mikroben und Nährstoffe nach oben in Richtung der eisigen Kruste drücken. Diese Kruste wird regelmäßig von hochenergetischen Elektronen bombardiert, die durch Jupiters starkes Magnetfeld erzeugt werden, ein Prozess, bei dem Oxidationsmittel entstehen. Wie Wissenschaftler seit einiger Zeit aus der Untersuchung der europäischen Kruste wissen, findet ein Austauschprozess zwischen dem inneren Ozean des Mondes und seiner Oberfläche statt.
Wie Dr. Russell und seine Kollegen angeben, würde diese Aktion höchstwahrscheinlich die auf der Oberfläche Europas beobachtete Fahnenaktivität betreffen und könnte zu einem Netzwerk von Ökosystemen an der Unterseite der eisigen Kruste Europas führen:
„Modelle für den Materialtransport innerhalb des europäischen Ozeans weisen darauf hin, dass hydrothermale Federn im Ozean stark eingeschränkt sein könnten (hauptsächlich durch die Coriolis-Kraft und die thermischen Gradienten), was zu einer effektiven Abgabe durch den Ozean an die Eis-Wasser-Grenzfläche führt. Organismen, die zusammen mit nicht verbrauchten Brennstoffen zufällig von hydrothermalen Systemen zur Eis-Wasser-Grenzfläche transportiert werden, könnten möglicherweise direkt vom Eis auf eine größere Menge an Oxidationsmitteln zugreifen. Wichtig ist, dass Oxidationsmittel möglicherweise nur dort verfügbar sind, wo die Eisoberfläche zur Basis der Eisschale getrieben wurde. “
Wie Dr. Russel in einem Interview mit angedeutet hat Astrobiology MagazineMikroben auf Europa könnten Dichten erreichen, die denen ähneln, die hier auf der Erde um hydrothermale Quellen beobachtet wurden, und könnten die Theorie stützen, dass das Leben auf der Erde auch um solche Quellen herum entstanden ist. "Alle Zutaten und die freie Energie, die für das Leben benötigt werden, sind an einem Ort konzentriert", sagte er. "Wenn wir Leben auf Europa finden würden, würde dies die Theorie der alkalischen Entlüftung von U-Booten stark unterstützen."
Diese Studie ist auch von Bedeutung, wenn es darum geht, zukünftige Missionen nach Europa zu organisieren. Wenn mikrobielle Ökosysteme an der Unterseite der eisigen Kruste Europas existieren, könnten sie von Robotern erforscht werden, die in der Lage sind, die Oberfläche zu durchdringen, idealerweise indem sie durch einen Wolkentunnel fahren. Alternativ könnte sich ein Lander einfach in der Nähe einer aktiven Wolke positionieren und nach Anzeichen von Oxidationsmitteln und Mikroben suchen, die aus dem Inneren austreten.
Ähnliche Missionen könnten auch in Enceladus durchgeführt werden, wo das Vorhandensein hydrothermaler Entlüftungsöffnungen dank der umfangreichen Fahnenaktivität in der südlichen Polarregion bereits bestätigt wurde. Auch hier könnte ein Robotertunneler in Oberflächenrisse eindringen und das Innere erkunden, um festzustellen, ob an der Unterseite der eisigen Mondkruste Ökosysteme vorhanden sind. Oder ein Lander könnte sich in der Nähe der Federn positionieren und untersuchen, was ausgeworfen wird.
Solche Missionen wären einfacher und weniger kontaminationsgefährdet als Roboter-U-Boote, die zur Erforschung der Tiefsee in Europa entwickelt wurden. Unabhängig davon, wie eine zukünftige Mission in Europa, Enceladus oder anderen solchen Gremien aussehen soll, ist es ermutigend zu wissen, dass jedes Leben, das dort existieren könnte, zugänglich sein könnte. Und wenn diese Missionen es herausfinden können, werden wir endlich wissen, dass sich das Leben im Sonnensystem an anderen Orten als der Erde entwickelt hat!
