Hoe meer we ons zonnestelsel verkennen, hoe meer we dingen gemeen hebben. Onder wat wordt verondersteld een ijzige korst te zijn van een paar kilometer diep, kan Europa een zure oceaan hebben die zich wel 160 kilometer onder het oppervlak zou kunnen uitstrekken. We weten uit het verkennen van onze thuisplaneet dat het leven hier gebeurt onder een aantal zeer extreme omstandigheden ... Maar hoe zit het met Europa? Hoe groot is de kans dat daar ook leven zou kunnen bestaan?
Bekijk vloeibaar water op aarde en je zult een vorm van leven vinden. Als een gegeven veronderstellen wetenschappers dat andere werelden die water bevatten ook het leven zouden moeten ondersteunen. Volgens recente studies is de oceaan van Europa mogelijk zelfs verzadigd met zuurstof, wat deze theorieën verder ondersteunt. Er zit echter een addertje onder het gras. Net als de aarde worden oppervlaktechemicaliën voortdurend naar beneden getrokken. Volgens onderzoeker Matthew Pasek, een astrobioloog aan de Universiteit van Zuid-Florida, zou dit een zeer zure oceaan kunnen vormen die 'waarschijnlijk niet vriendelijk voor het leven is' - het rotzooit met zaken als membraanontwikkeling en het kan moeilijk zijn om de grote te bouwen - schaal organische polymeren. ”
Volgens Charles Choi van Astrobiology Magazine“De verbindingen in kwestie zijn oxidanten, die elektronen van andere verbindingen kunnen opnemen. Deze zijn meestal zeldzaam in het zonnestelsel vanwege de overvloed aan chemicaliën die bekend staan als reductanten zoals waterstof en koolstof, die snel reageren met oxidanten om oxiden te vormen zoals water en kooldioxide. Europa is rijk aan sterk oxiderende stoffen zoals zuurstof en waterstofperoxide die ontstaan door bestraling van de ijzige korst door hoogenergetische deeltjes van Jupiter. ”
Hoewel het speculatie is, als Europa oxidanten produceert, kunnen ze ook door oceaanbewegingen naar de kern worden getrokken. Het kan echter worden doordrenkt met sulfiden en andere verbindingen die zwavelzuur en andere zuren creëren voordat het leven wordt ondersteund. Volgens de onderzoekers zou het resultaat, als dit slechts de helft van de levensduur van Europa is gebeurd, corrosief zijn, met een pH van ongeveer 2,6 "ongeveer hetzelfde als je gemiddelde frisdrank", zei Pasek. Hoewel dit het leven niet zou verbieden, zou het het niet gemakkelijk maken. Opkomende levensvormen zouden snel oxidanten moeten consumeren en een zuurtolerantie moeten opbouwen - een proces dat wel 50 miljoen jaar kan duren.
Zijn er vergelijkbare levensvormen op aarde die van zuur houden? Zeker weten. Ze komen voor in zure mijndrainage in de Rio Tinto-rivier in Spanje en ze voeden zich met ijzer en sulfide voor hun metabole energie. 'De microben daar hebben manieren bedacht om hun zure omgeving te bestrijden', zei Pasek. 'Als het leven dat op Europa, Ganymedes en misschien zelfs op Mars had gedaan, zou dat best voordelig zijn geweest.' Het is ook mogelijk dat sedimenten op de bodem van de oceaan van Europa de zuren neutraliseren, hoewel Pasek speculeert dat dit niet waarschijnlijk is. Een ding dat we wel weten over een zure oceaan is dat het op calcium gebaseerde materialen zoals botten en schelpen oplost.
Het is een les die op aarde wordt herhaald ...
Op dit moment nemen onze oceanen overtollige kooldioxide op uit de lucht die - in combinatie met zeewater - koolzuur vormt. Hoewel het meestal wordt geneutraliseerd door fossiele carbonaatschelpen in de oceaanbodem, kan het, als het te snel wordt opgenomen, een aantal grote gevolgen hebben voor het zeeleven, zoals koraalriffen, plankton en weekdieren. Volgens een recent onderzoek gebeurt deze verzuring sneller (dankzij de uitstoot van menselijke koolstof) dan tijdens vier grote uitstervingsevenementen op aarde in de afgelopen 300 miljoen jaar.
"Wat we vandaag doen, valt echt op", zegt hoofdauteur Bärbel Hönisch, een paleoceanograaf aan het Lamont-Doherty Earth Observatory van de Columbia University. 'We weten dat het leven tijdens de verzuring van de oceaan in het verleden niet is weggevaagd - er zijn nieuwe soorten ontstaan om de uitgestorven soorten te vervangen. Maar als de industriële koolstofemissies in het huidige tempo doorgaan, kunnen we organismen verliezen waar we om geven: koraalriffen, oesters, zalm. '
Volgens dit nieuwe onderzoek zijn onze kooldioxidespiegels de afgelopen eeuw met 30% gestegen. Dit betekent dat we zijn gestegen tot 393 delen per miljoen, en de pH van de oceaan is gedaald met 0,1 eenheid tot 8,1 - een verzuringspercentage dat minstens 10 keer sneller is dan 56 miljoen jaar geleden, zegt Hönisch. Als dit zo doorgaat, voorspelt het Intergouvernementeel Panel over klimaatverandering dat de pH met nog eens 0,3 eenheden kan dalen ... een daling die grote biologische veranderingen zal inhouden. Hoewel je misschien spot met het uitsterven van een paar vormen van plankton of de vernietiging van een klein koraal of schaaldieren, is er een rimpeleffect dat niet kan worden ontkend.
"Het is geen probleem dat snel kan worden teruggedraaid", zegt Christopher Langdon, een biologische oceanograaf aan de Universiteit van Miami, die co-auteur was van de studie over de riffen van Papoea-Nieuw-Guinea. 'Als een soort eenmaal is uitgestorven, is hij voor altijd verdwenen. We spelen een heel gevaarlijk spel. "
Het kan tientallen jaren duren voordat het effect van oceaanverzuring op het zeeleven zichtbaar wordt. Tot die tijd is het verleden een goede manier om de toekomst te voorzien, zegt Richard Feely, een oceanograaf bij de National Oceanic and Atmospheric Administration die niet bij het onderzoek betrokken was. "Deze studies geven je een idee van de timing die betrokken is bij gebeurtenissen in het verleden die de oceaan verzuren - ze zijn niet snel verlopen", zei hij. "De beslissingen die we de komende decennia nemen, kunnen aanzienlijke gevolgen hebben voor een geologische tijdschaal."
Voorlopig kijken we naar Europa en vragen we ons af wat er onder de bevroren golven kan bestaan. Is er een zuurminnende levensvorm die erop wacht om naar de oppervlakte te borrelen om te vinden? Op dit moment ontwikkelen onderzoekers een oefening die kan helpen bij het zoeken naar extreme vormen van leven. De "penetrator" zou uiteindelijk deel kunnen uitmaken van een Europa-verkenningsmissie die al in 2020 zou kunnen beginnen.
"Penetrators zijn vandaag de meest haalbare, goedkoopste en veiligste optie voor een landing op Europa, en de kennis om die te bouwen is aanwezig", zegt Peter Weiss, een postdoc bij het National Centre for Scientific Research (CNRS) in Frankrijk. "Anders hebben we tijdens ons leven geen enkele bevestiging over astrobiologie op Europa - of misschien zelfs in het zonnestelsel."
Oorspronkelijke verhaalbron: Astrobiology Magazine. Voor verder lezen: Physorg.com.
