BELLEVUE, Wash. - Wat hebben een diepe onderwatervulkaan op Hawaï en de maan van Saturnus gemeen? Astrobiologen hopen dat het antwoord op die vraag het leven is.
De Lō'ihi-zeeberg voor de zuidoostelijke kust van Hawaii's Big Island zou de omstandigheden kunnen nabootsen die astrobiologen denken dat er op Saturnus-maan Enceladus bestaat.
Als het de omgeving van Enceladus weerspiegelt, zou de vulkaan kunnen helpen bij het zoeken naar leven op andere planeten, zei Amy Smith, postdoctoraal onderzoeker bij de Woods Hole Oceanographic Institution, tijdens een lezing die maandag (25 juni) hier op de Astrobiology Science Conference werd gepresenteerd .
'Er zijn veel oceaanwerelden in ons zonnestelsel', zei Smith. 'Naast de aarde is mijn favoriete Enceladus.' Smith is niet de enige; De zesde grootste maan van Saturnus is een van de meest populaire plekken onder astrobiologen die op zoek zijn naar leven in het zonnestelsel.
Dat komt omdat wetenschappers eerder bewijs vonden van hydrothermale ventilatieopeningen - zoals die in Lō'ihi - en de productie van waterstof, een element dat het leven (zoals we dat kennen) nodig heeft om te overleven. Hydrothermale ventilatieopeningen zijn openingen in de zeebodem die een mix van heet water en mineralen uitstoten. Afgelopen augustus en september bezochten Smith en haar team de site, waar ze deze jets en de omringende wateren proefden om te begrijpen wat voor soort leven daar beneden leeft.
De Lō'ihi-zeebodem zit, in tegenstelling tot de meeste andere onderwatervulkanen, niet op een zich uitbreidende bergkam - een breukzone op de bodem van de oceaan waar gesmolten gesteente naar buiten lekt en nieuwe korst creëert. En het is het resultaat van platentektoniek, wat de rotsachtige platen verklaart die in elkaar passen als stukjes van een puzzel en de aarde bedekken. Terwijl deze platen bewegen, creëren ze allerlei verschijnselen, van vulkaanuitbarstingen tot berggroei.
'We verwachten niet dat platentektoniek op deze andere werelden zal bestaan', zei Smith. "Dus de omstandigheden in Lō'ihi", zijn waarschijnlijker wat we zouden vinden. "Bovendien heeft deze met ijs bedekte mysteriemaan waarschijnlijk vergelijkbare temperaturen en drukken als de Hawaiiaanse onderwatervulkaan. De temperaturen van de hydrothermale ventilatieopeningen op deze locatie , bij 86 tot 104 graden Fahrenheit (30 tot 40 graden Celsius) is niet alleen mogelijk op Enceladus, maar laag genoeg om te leven, vertelde Smith na de lezing aan WordsSideKick.com. De top van Lō'ihi zou dezelfde druk hebben als de zeebodem van Enceladus, zei ze.
De top van Lō'ihi ligt ongeveer 1000 meter onder het oppervlak. Organismen die daar leven, hebben niet de luxe van zonlicht dat kan worden gebruikt om fotosynthese te stimuleren. Het leven gebruikt eerder een proces dat chemosynthese wordt genoemd, waarbij ze koolstofdioxide consumeren om hun cellen op te bouwen en te groeien.
'We zien niet veel typische organismen op deze site,' zei Smith. Misschien een paar vissen en een paar garnalen, voegde ze eraan toe. Deze site wordt voornamelijk gedomineerd door bacteriematten, meestal Mariprofundus ferrooxydans.
De voorlopige resultaten van de onderzoekers van de cruise, die nog niet zijn gepubliceerd in een peer-reviewed tijdschrift, laten zien dat deze bacteriën niet alleen het oppervlak van Lō'ihi domineren, maar ook aanwezig waren in de stralen van de hydrothermale ventilatieopeningen. 'Dit betekent dat de matten zich onder het oppervlak kunnen uitstrekken en dieper in de scheuren en spleten van de rotsen aanwezig zijn', zei ze.
Bovendien bezochten ze ook de kustlijn van de Kilauea-vulkaan die een paar maanden eerder (afgelopen mei) was uitgebarsten en ontdekten dat dezelfde microbiële matten zich op de afkoelende lava nestelden als op diepten van 2.083 voet (635 meter) in de water. Deze bacteriën gebruiken zuurstof om energie te creëren. Echter, "of er al dan niet zuurstof is op sommige van deze andere oceaanwerelden staat ter discussie", zei Smith. "Dus waren niet echt zeker of dit een goede locatie is of niet op basis daarvan."
De analyse van de onderzoekers van oudere monsters, die ook nog niet zijn gepubliceerd, toont aan dat organismen genen hebben die hen kunnen helpen bij het fixeren van koolstof - een belangrijk onderdeel van de energieproductie - zonder zuurstof te gebruiken, zei ze.
"Ik denk dat het een goede analoog is voor zowel wetenschappelijke verkenning als voor het testen van technologie op realistische, niet gemakkelijk te bereiken omstandigheden", zegt Petra Schwendner, een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Florida die geen deel uitmaakte van het onderzoek, maar die de lezing bijwoonden. 'Men denkt dat Saturnusmaan Enceladus vergelijkbare omgevingsomstandigheden heeft.'
Ann Cook, universitair hoofddocent aan de School of Earth Sciences van de Ohio State University, die ook geen deel uitmaakte van de studie maar de lezing bijwoonde, was het daarmee eens. 'Voor mij leek het een goede optie om te begrijpen hoe microben kunnen interageren in elk type ontluchtingssysteem', zei ze.
