Η ραδιενεργός αποσύνθεση θα μπορούσε να στηρίξει τη ζωή στους ωκεάνιους κόσμους του ηλιακού μας συστήματος

Μια νέα μελέτη η οποία δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Astrophysical Journal Letters, εξετάζει εάν η ραδιενεργή αποσύνθεση θα μπορούσε να στηρίξει τη ζωή στους ωκεάνιους κόσμους όπως το δορυφόρο του Δία, Ευρώπη.

Στα παγωμένα πλανητικά σώματα γύρω από το ηλιακό σύστημα, η ακτινοβολία που εκπέμπεται από τα μακρόβια ραδιονουκλεΐδια που περιέχονται σε βραχώδεις πυρήνες, θα μπορούσε να διασπάσει τα μόρια νερού και να υποστηρίξει τους μικροοργανισμούς που “τρέφονται” από το υδρογόνο.

Για να εξετάσουν αυτή την πιθανότητα, οι ερευνητές μοντελοποίησαν μια φυσική διαδικασία πυρόλυσης με νερό που ονομάζεται ραδιόλυση, και εφάρμοσαν το μοντέλο αυτό σε διάφορους γνωστούς ή πιθανολογούμενους ωκεάνιους κόσμους: Εγκέλαδος, Ευρώπη, Δήμητρα, Πλούτωνας και Χάροντας.

“Οι φυσικές και χημικές διεργασίες που ακολουθούν την διαδικασία της ραδιόλυσης, απελευθερώνουν μοριακό υδρογόνο (H2), το οποίο είναι ένα μόριο αστροβιολογικού ενδιαφέροντος”, αναφέρουν οι ερευνητές στη μελέτη τους.

Ραδιενεργά ισότοπα στοιχείων όπως το ουράνιο (235U και 238U), το κάλιο (40K) και το θόριο (232Th) βρίσκονται σε μια κατηγορία βραχωδών μετεωριτών γνωστούς ως χονδρίτες. Οι πυρήνες των παγωμένων κόσμων που μελετήθηκαν από τους ερευνητές, πιστεύεται ότι έχουν συνθέσεις τύπου χονδριτών.

Ωκεάνιο νερό που διεισδύει στον πορώδη βράχο του πυρήνα θα μπορούσε να εκτεθεί σε ιονίζουσα ακτινοβολία και να υποβληθεί σε ραδιόλυση, παράγοντας μοριακό υδρογόνο και δραστικές ενώσεις οξυγόνου.

“Οι μικροβιακές κοινότητες που διατηρούνται από το H2 έχουν βρεθεί σε ακραία περιβάλλοντα της Γης”, αναφέρουν επίσης οι ερευνητές στη μελέτη τους. “Αυτά περιλαμβάνουν ένα δείγμα υπογείων υδάτων που βρέθηκε σχεδόν 3,2 χιλιόμετρα βαθιά σε ένα χρυσωρυχείο της Νότιας Αφρικής και σε υδροθερμικές αναβλήσεις στο πυθμένα του ωκεανού”.

“Αυτό δημιουργεί ενδιαφέρουσες δυνατότητες για την πιθανή ύπαρξη ανάλογων μικροοργανισμών στις διασυνδέσεις ύδατος-βράχου των ωκεάνιων κόσμων όπως ο Εγκέλαδος και η Ευρώπη”.

“Γνωρίζουμε ότι αυτά τα ραδιενεργά στοιχεία υπάρχουν μέσα σε παγωμένα σώματα, αλλά αυτή είναι η πρώτη συστηματική ματιά στο ηλιακό σύστημα για να εκτιμηθεί η ραδιόλυση. Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι υπάρχουν πολλοί δυνητικοί στόχοι για εξερεύνηση εκεί έξω, και αυτό είναι συναρπαστικό”.

Μια συχνά προτεινόμενη πηγή μοριακού υδρογόνου στους ωκεάνιους κόσμους είναι ο σερπεντινισμός (serpentinization). Αυτή η χημική αντίδραση μεταξύ βράχου και νερού συμβαίνει, για παράδειγμα, σε υδροθερμικές αναβλήσεις στο πυθμένα του ωκεανού. Το βασικό εύρημα της μελέτης είναι ότι η ραδιόλυση αντιπροσωπεύει μία δυνητικά σημαντική πρόσθετη πηγή μοριακού υδρογόνου.

Ενώ η υδροθερμική δραστηριότητα μπορεί να παράγει σημαντικές ποσότητες υδρογόνου, σε πορώδη πετρώματα που βρίσκονται συχνά στους θαλάσσιους πυθμένες, η ραδιόλυση μπορεί επίσης να παράγει άφθονες ποσότητες.

Η ακτινοβολία μπορεί επίσης να συμβάλει στην πιθανή κατοίκηση των ωκεάνιων κόσμων με άλλο τρόπο. Εκτός από το μοριακό υδρογόνο, παράγει επίσης ενώσεις οξυγόνου που μπορούν να αντιδρούν με ορισμένα μέταλλα στον πυρήνα για να δημιουργήσουν θειικά άλατα, πηγή τροφής για ορισμένα είδη μικροοργανισμών.

“Η ακτινοβολία στον εξωτερικό πυρήνα του ωκεάνιου κόσμου θα μπορούσε να είναι θεμελιώδης για τη στήριξη της ζωής”, αναφέρουν οι ερευνητές. “Επειδή τα μίγματα νερού και βράχου είναι παντού στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα, αυτή η διορατικότητα αυξάνει τις πιθανότητες άφθονης κατοικήσιμης περιοχής εκεί έξω”.

Παραπομπές

Alexis Bouquet et al. Alternative Energy: Production of H2 by Radiolysis of Water in the Rocky Cores of Icy Bodies. Astrophysical Journal Letters (2017). DOI: 10.3847/2041-8213/aa6d56

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *