BELLEVUE, Wash. - Hva har en dyp undersjøisk vulkan på Hawaii og Saturns måne til felles? Astrobiologer håper svaret på det spørsmålet er livet.
Lō'ihi-sjøen utenfor den sørøstlige kysten av Hawaii Big Island kan etterligne forholdene astrobiologer mener eksisterer på Saturns måne Enceladus.
Hvis den gjenspeiler Enceladus 'miljø, kan vulkanen hjelpe til i jakten på liv på andre planeter, sa Amy Smith, en postdoktorisk etterforsker ved Woods Hole Oceanographic Institution, på en tale som ble presentert mandag (25. juni) her på Astrobiology Science Conference .
"Det er mange havverdener i solsystemet vårt," sa Smith. "Foruten Jorden, er favoritten min Enceladus." Smith er ikke alene; Saturns sjette største kjente måne er et av de mest populære stedene blant astrobiologer som søker etter liv i solsystemet.
Det er fordi forskere tidligere har funnet bevis på hydrotermiske ventilasjonsåpninger - som de i Lō'ihi - og produksjon av hydrogen, et element som livet (som vi kjenner det) trenger for å overleve. Hydrotermiske ventilasjonsåpninger er åpninger i havbunnen som spruter ut en blanding av varmt vann og mineraler. I august og september i fjor besøkte Smith og teamet hennes stedet, hvor de tok prøver av disse jetflyene og vannet rundt for å forstå hva slags liv som bor der nede.
I motsetning til de fleste andre undervannsvulkaner, sitter ikke Lō'ihi-søylen på en spredt ås - en bruddson i bunnen av havet der smeltet stein lekker ut og skaper ny skorpe. Og det er resultatet av platetektonikk, som forklarer de steinete platene som passer sammen som stykker av et puslespill og dekker Jorden. Når disse platene beveger seg, skaper de alle slags fenomener, fra vulkanutbrudd til fjellvekst.
"Vi forventer ikke at platetektonikk vil eksistere i disse andre verdenene," sa Smith. "Så forholdene i Lō'ihi," er sannsynligvis mer sannsynlig hva vi ville funnet. "Dessuten har denne isbelagte mysteriemånen sannsynligvis lignende temperaturer og trykk som den hawaiiske undervannsvulkanen. Temperaturene til de hydrotermiske ventilasjonsåpningene på dette stedet ved 86 til 104 grader Fahrenheit (30 til 40 grader Celsius) er ikke bare mulig på Enceladus, men også lav nok til at livet kan eksistere, sa Smith til Live Science etter foredraget. Toppmøtet til Lō'ihi ville ha det samme presset som havbunnen av Enceladus, sa hun.
Toppmøtet til Lō'ihi er rundt 1 200 meter under overflaten. Organismer som bor der har ikke luksusen fra sollys som kan brukes til å gi fotosyntesen drivstoff. Snarere bruker livet en prosess som kalles kjemosyntese der de konsumerer karbondioksid for å bygge cellene og vokse.
"Vi ser ikke så mange typiske organismer på dette stedet," sa Smith. Kanskje et par fisker og noen få reker, la hun til. Dette nettstedet er hovedsakelig dominert av matte av bakterier, vanligvis Mariprofundus ferrooxydans.
Forskernes foreløpige resultater fra toktet, som ennå ikke er publisert i en fagfellevurdert tidsskrift, viser at disse bakteriene ikke bare dominerer overflaten til Lō'ihi, men også var til stede i jetflyene fra de hydrotermiske ventilasjonsåpningene. "Dette betyr at mattene kan strekke seg under overflaten og er til stede i sprekker og sprekker i bergartene dypere nede," sa hun.
Dessuten besøkte de også kystlinjen til vulkanen Kilauea som hadde utbrudd noen måneder før (i mai i fjor) og fant ut at de samme mikrobielle mattene slo seg ned på den avkjølende lavaen som ble funnet på 635 meters dyp i 635 meter vann. Disse bakteriene bruker oksygen for å skape energi. Imidlertid, "hvorvidt det er oksygen i noen av disse andre verdenshavene, er imidlertid til debatt," sa Smith. "Så var ikke helt sikker på om dette er en god beliggenhet eller ikke basert på det."
Forskernes analyse av eldre prøver, som ennå ikke er publisert, viser at organismer har gener som kan hjelpe dem med å fikse karbon - en viktig del av energiproduksjonen - uten å bruke oksygen, sa hun.
"Jeg tror det er en god analog for både vitenskapelig utforskning, men også for teknologi som tester realistiske forhold som ikke er lett tilgjengelige," sa Petra Schwendner, en postdoktor ved University of Florida som ikke var en del av forskningen, men som deltok på foredraget. "Saturns måne Enceladus antas å ha lignende miljøforhold."
Ann Cook, førsteamanuensis ved School of Earth Sciences ved Ohio State University, som heller ikke var en del av studien, men som deltok i foredraget, var enig. "For meg virket det som et godt alternativ for å forstå hvordan mikrober kan samhandle i alle typer ventilasjonssystemer," sa hun.
