BELLEVUE, Wash. - Was haben ein tiefer Unterwasservulkan in Hawaii und der Saturnmond gemeinsam? Astrobiologen hoffen, dass die Antwort auf diese Frage das Leben ist.
Der Lō'ihi-See vor der Südostküste von Hawaiis Big Island könnte die Bedingungen nachahmen, von denen Astrobiologen glauben, dass sie auf dem Saturnmond Enceladus existieren.
Wenn es die Umgebung von Enceladus widerspiegelt, könnte der Vulkan bei der Suche nach Leben auf anderen Planeten helfen, sagte Amy Smith, Postdoktorandin an der Woods Hole Oceanographic Institution, bei einem Vortrag, der am Montag (25. Juni) hier auf der Astrobiology Science Conference vorgestellt wurde .
"Es gibt viele Ozeanwelten in unserem Sonnensystem", sagte Smith. "Neben der Erde ist Enceladus mein Favorit." Smith ist nicht allein; Der sechstgrößte bekannte Mond des Saturn ist einer der beliebtesten Orte unter Astrobiologen, die nach Leben im Sonnensystem suchen.
Das liegt daran, dass Wissenschaftler zuvor Hinweise auf hydrothermale Entlüftungsöffnungen - wie in Lō'ihi - und die Produktion von Wasserstoff gefunden haben, ein Element, das das Leben (wie wir es kennen) zum Überleben benötigt. Hydrothermale Entlüftungsöffnungen sind Öffnungen im Meeresboden, die eine Mischung aus heißem Wasser und Mineralien ausstoßen. Im vergangenen August und September besuchten Smith und ihr Team den Ort, an dem sie diese Jets und die umliegenden Gewässer probierten, um zu verstehen, was für ein Leben dort unten lebt.
Der Lō'ihi-Seeberg befindet sich im Gegensatz zu den meisten anderen Unterwasservulkanen nicht auf einem sich ausbreitenden Kamm - einer Bruchzone am Meeresboden, in der geschmolzenes Gestein austritt und neue Kruste bildet. Und es ist das Ergebnis der Plattentektonik, die die felsigen Platten erklärt, die wie Teile eines Puzzles zusammenpassen und die Erde bedecken. Wenn sich diese Platten bewegen, erzeugen sie alle Arten von Phänomenen, von Vulkanausbrüchen bis hin zu Bergwachstum.
"Wir erwarten nicht, dass es auf diesen anderen Welten Plattentektonik gibt", sagte Smith. "Die Bedingungen in Lō'ihi" sind wahrscheinlich wahrscheinlicher, als wir finden würden. "Außerdem hat dieser eisbedeckte mysteriöse Mond wahrscheinlich ähnliche Temperaturen und Drücke wie der hawaiianische Unterwasservulkan. Die Temperaturen der hydrothermalen Quellen an dieser Stelle Bei 30 bis 40 Grad Celsius (86 bis 104 Grad Fahrenheit) ist dies nicht nur auf Enceladus möglich, sondern auch niedrig genug, um zu leben, sagte Smith nach dem Gespräch gegenüber Live Science. Der Gipfel von Lō'ihi hätte den gleichen Druck wie der Meeresboden von Enceladus, sagte sie.
Der Gipfel von Lō'ihi befindet sich etwa 1.000 Meter unter der Oberfläche. Dort lebende Organismen haben nicht den Luxus von Sonnenlicht, das zur Förderung der Photosynthese verwendet werden kann. Das Leben nutzt vielmehr einen Prozess namens Chemosynthese, bei dem sie Kohlendioxid verbrauchen, um ihre Zellen aufzubauen und zu wachsen.
"Wir sehen an dieser Stelle nicht sehr viele typische Organismen", sagte Smith. Vielleicht ein paar Fische und ein paar Garnelen, fügte sie hinzu. Diese Stelle wird hauptsächlich von Bakterienmatten dominiert Mariprofundus ferrooxydans.
Die vorläufigen Ergebnisse der Forscher aus der Kreuzfahrt, die noch nicht in einem von Experten begutachteten Journal veröffentlicht wurden, zeigen, dass diese Bakterien nicht nur die Oberfläche von Lō'ihi dominieren, sondern auch in den Jets der hydrothermalen Quellen vorhanden waren. "Dies bedeutet, dass sich die Matten unter die Oberfläche erstrecken können und sich in den Rissen und Rissen der Felsen tiefer befinden", sagte sie.
Darüber hinaus besuchten sie die Küste des Kilauea-Vulkans, der einige Monate zuvor (im vergangenen Mai) ausgebrochen war, und stellten fest, dass sich auf der kühlenden Lava dieselben mikrobiellen Matten niederließen wie in Tiefen von 635 Metern (2.083 Fuß) Wasser. Diese Bakterien nutzen Sauerstoff, um Energie zu erzeugen. "Ob auf einigen dieser anderen Ozeanwelten Sauerstoff vorhanden ist oder nicht, steht jedoch zur Debatte", sagte Smith. "Wir waren uns also nicht sicher, ob dies ein guter Ort ist oder nicht."
Die Analyse älterer Proben durch die Forscher, die ebenfalls noch nicht veröffentlicht wurden, zeigt, dass Organismen Gene haben, die ihnen helfen könnten, Kohlenstoff - einen wichtigen Teil der Energieerzeugung - ohne Verwendung von Sauerstoff zu binden, sagte sie.
"Ich denke, es ist ein gutes Analogon sowohl für wissenschaftliche Untersuchungen als auch für Technologietests realistischer, nicht leicht zu erreichender Bedingungen", sagte Petra Schwendner, eine Postdoktorandin an der Universität von Florida, die nicht Teil der Forschung war, aber wer nahm an dem Vortrag teil. "Es wird angenommen, dass der Saturnmond Enceladus ähnliche Umweltbedingungen hat."
Ann Cook, eine außerordentliche Professorin an der School of Earth Sciences der Ohio State University, die ebenfalls nicht an der Studie teilnahm, aber an dem Vortrag teilnahm, stimmte zu. "Für mich schien es eine gute Option zu sein, um zu verstehen, wie Mikroben in jeder Art von Entlüftungssystem interagieren können", sagte sie.
