Ju mer vi utforskar vårt solsystem, desto mer hittar vi saker gemensamt. Under det som antas vara en isig jordskorpa som är några mil djup kan Europa ha ett surt hav som kan sträcka sig ner till 160 km under ytan. Vi vet från att utforska vår hemmaplanet att livet händer under några mycket extrema förhållanden här ... Men hur är det med Europa? Vilka är chansen att livet också kan finnas där?
Kolla in flytande vatten på jorden så hittar du någon form av liv. Som en given hypotetiker forskare andra världar som innehåller vatten bör också stödja livet. Enligt senaste studier kan Europas hav till och med vara mättat med syre - vilket ytterligare stödjer dessa teorier. Men det finns en fångst. Liksom jorden dras ytkemikalier kontinuerligt nedåt. Enligt forskaren Matthew Pasek, en astrobiolog vid University of South Florida, kan detta utgöra ett mycket surt hav som "förmodligen inte är vänligt till livet - det slutar röra med saker som membranutveckling, och det kan vara svårt att bygga den stora skala organiska polymerer. ”
Enligt Charles Choi av Astrobiology Magazine, "Föreningarna i fråga är oxidanter, som kan ta emot elektroner från andra föreningar. Dessa är vanligtvis sällsynta i solsystemet på grund av överflödet av kemikalier kända som reduktionsmedel som väte och kol, som reagerar snabbt med oxidanter för att bilda oxider som vatten och koldioxid. Europa råkar vara rikt på starka oxidanter som syre och väteperoxid som skapas genom bestrålningen av dess isiga skorpa av högenergipartiklar från Jupiter. ”
Även om det är spekulation, om Europa producerar oxidanter, kan de också dras mot dess kärna från havets rörelse. Det kan emellertid infunderas med sulfider och andra föreningar som skapar svavelsyra och andra syror innan de stöder liv. Enligt forskarna, om detta har hänt under bara hälften av Europas livstid, skulle resultatet vara frätande, med ett pH på cirka 2,6, "ungefär samma som din genomsnittliga läskedryck," sade Pasek. Även om detta inte skulle förbjuda att livet bildas, skulle det inte göra det lätt. Nya livsformer måste vara snabba att konsumera oxidanter och bygga en syratolerans - en process som kan ta så mycket som 50 miljoner år.
Finns det liknande syra-lovins livsformer på jorden? Det kan du ge dig på. De finns i syra gruvdränering som finns i den spanska Rio Tinto-floden och de lever av järn och sulfid för sin metaboliska energi. "Mikroberna där har räknat ut sätt att bekämpa sin sura miljö," sade Pasek. "Om livet gjorde det på Europa, Ganymede och kanske till och med Mars, kan det ha varit ganska fördelaktigt." Det är också möjligt att sediment vid botten av Europas hav kan neutralisera syrorna, även om Pasek spekulerar att detta inte är troligt. En sak som vi vet om ett surt hav är att det löser upp kalciumbaserade material som ben och skal.
Det är en lektion som upprepas på jorden ...
Just nu absorberar våra hav överskott av koldioxid från luften som - i kombination med havsvatten - bildar kolsyra. Även om det mestadels neutraliseras av fossila karbonatskal vid havets bädd, kan det, om det absorberas för snabbt, ha några stora förgreningar på havslivet som korallrev, plankton och blötdjur. Enligt en nyligen genomförd studie sker denna försurning snabbare (tack vare mänskliga koldioxidutsläpp) än den har gjort under fyra stora utrotningshändelser på jorden under de senaste 300 miljoner åren.
"Det vi gör idag sticker verkligen ut", säger huvudförfattaren Bärbel Hönisch, en paleoceanograf vid Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory. ”Vi vet att liv under tidigare händelser med försurning av havet inte utplånades - nya arter utvecklades för att ersätta de som dog av. Men om industriella koldioxidutsläpp fortsätter i nuvarande takt kan vi tappa organismer vi bryr oss om - korallrev, ostron, lax. ”
Enligt denna nya forskning har våra koldioxidnivåer eskalerat med 30% under förra seklet. Det betyder att vi har hoppat till 393 delar per miljon, och havets pH har sjunkit med 0,1 enhet, till 8,1 - en försurningsgrad minst 10 gånger snabbare än för 56 miljoner år sedan, säger Hönisch. Om detta fortsätter förutspår klimatförändringspanelen att pH-värdet kan sjunka så mycket som ytterligare 0,3 enheter ... en droppe som kommer att utgöra stora biologiska förändringar. Medan du kanske lurar på utrotningen av några former av plankton eller förintelsen av en liten korall eller skaldjur, finns det en krusningseffekt som inte kan förnekas.
"Det är inte ett problem som snabbt kan vändas," sade Christopher Langdon, en biologisk oceanograf vid University of Miami som medförfattare av studien om Papua New Guinea rev. ”När en art försvunnit är den borta för alltid. Vi spelar ett mycket farligt spel. "
Det kan ta årtionden innan havets surgörande effekt på marint liv visar sig. Fram till dess är det förflutna ett bra sätt att förutse framtiden, säger Richard Feely, en oceanograf vid National Oceanic and Atmospheric Administration som inte deltog i studien. "Dessa studier ger dig en känsla av tidpunkten för tidigare försurade händelser i havet - de hände inte snabbt," sade han. "De beslut vi tar under de kommande decennierna kan ha betydande konsekvenser för en geologisk tidsplan."
För tillfället tittar vi på Europa och undrar vad som kan finnas under dess frysta vågor. Finns det en syra-kärleksfull livsform som bara väntar på att bubbla till ytan för oss att hitta? Just nu utvecklar forskare en borr som kan hjälpa till att leta efter extrema livsformer. ”Penetratorn” kan så småningom ingå i ett Europa-utforskningsuppdrag som kan börja redan 2020.
"Genomträngare är det mest genomförbara, billigaste och säkraste alternativet för en landning i Europa idag, och kunskapen att bygga dessa finns där," sade Peter Weiss, en postdoktor nu vid National Centre for Scientific Research (CNRS) i Frankrike. "Annars har vi ingen bekräftelse på astrobiologi i Europa - eller kanske till och med i solsystemet - under vår livstid."
Original berättelse källa: Astrobiology Magazine. För vidare läsning: Physorg.com.
