Αν υπάρχει ζωή στην Ευρώπη, το φεγγάρι του Δία, ή στον Εγκέλαδο, το φεγγάρι του Κρόνου, ίσως πρέπει να ευχαριστήσουμε ένα δίκτυο υποθαλάσσιων υδροθερμικών πηγών για την ύπαρξή της, σύμφωνα με νέα έρευνα.
Σύμφωνα με νέες προσομοιώσεις υπολογιστών, υποθαλάσσιοι υδροθερμικοί αεραγωγοί χαμηλής θερμοκρασίας θα μπορούσαν να επιβιώσουν για δισεκατομμύρια χρόνια στους σκοτεινούς ωκεανούς δορυφόρων του Δία, όπως η Ευρώπη. Αυτό ενισχύει την ελπίδα των αστροβιολόγων να ανακαλύψουν σημάδια ζωής σε αυτούς τους εξωγήινους ωκεανούς.
Τι είναι οι υδροθερμικοί αεραγωγοί
Οι υδροθερμικοί αεραγωγοί αποτελούν πηγή χημικής ενέργειας και θερμότητας και θεωρούνται ένα από τα πιθανά σημεία όπου θα μπορούσε να έχει ξεκινήσει η ζωή στη Γη. Επιστήμονες των πλανητών πιστεύουν ότι παρόμοιοι αεραγωγοί στους πυθμένες των ωκεανών κάτω από τον πάγο δορυφόρων του Δία, όπως η Ευρώπη και ο Γανυμήδης, αλλά και του δορυφόρου του Κρόνου, Εγκέλαδος, θα μπορούσαν να ζεστάνουν αυτούς τους ωκεανούς και να ξεκινήσουν τις βιοχημικές διεργασίες που απαιτούνται για την ζωή.
Ωστόσο, μέχρι τώρα η μελέτη αυτών των αεραγωγών εστιάστηκε σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες – τους “μαύρους καπνιστές” που τροφοδοτούνται από ηφαιστειακή δραστηριότητα. Ενώ αυτοί οι καυτοί αεραγωγοί αντλούν ενέργεια από τον πυρακτωμένο πυρήνα της Γης, οι παγωμένοι δορυφόροι δεν διαθέτουν κάτι τέτοιο. Αυτό δημιουργούσε ερωτήματα για το αν αυτοί οι αεραγωγοί θα μπορούσαν να επιβιώσουν αρκετό χρονικό διάστημα για να δημιουργήσουν τις συνθήκες που απαιτούνται για την ζωή.
Παρ’ όλα αυτά, οι υψηλές θερμοκρασίας αεραγωγοί δεν αποτελούν την κύρια μορφή υδροθερμικής δραστηριότητας στους ωκεανούς της Γης. Στον πλανήτη μας, πολύ μεγαλύτερη ποσότητα νερού διαπερνάει αεραγωγούς χαμηλότερης θερμοκρασίας.
«Η ροή του νερού μέσω των χαμηλής θερμοκρασίας αεραγωγών είναι ισοδύναμη, όσον αφορά την ποσότητα του νερού που αποβάλλεται, με όλα τα ποτάμια και τους ρυάκια της Γης και ευθύνεται για περίπου το ένα τέταρτο της απώλειας θερμότητας του πλανήτη μας», δήλωσε ο Andrew Fisher του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, Σάντα Κρουζ (UCSC), σε μια δήλωση. «Ολόκληρος ο όγκος του ωκεανού αντλείται και εξέρχεται από τον πυθμένα του θαλάσσιου πυθμένα κάθε μισό εκατομμύριο χρόνια»
Η προσομοίωση των συνθηκών στους ωκεανούς των δορυφόρων
Ο Fisher ηγήθηκε μιας ομάδας από το UCSC που μοντελοποίησε την εξάπλωση τέτοιων πηγών χαμηλής θερμοκρασίας στην Ευρώπη και στον Εγκέλαδο. Λόγω της έλλειψης δεδομένων για τους ωκεανούς αυτών των δορυφόρων, η ομάδα του Fisher βασίστηκε στις προσομοιώσεις της στο σύστημα κυκλοφορίας του βορειοδυτικού Ειρηνικού Ωκεανού, συγκεκριμένα στην ανατολική πλευρά της Άκρης Juan de Fuca, όπου το ψυχρό θαλασσινό νερό βυθίζεται και ρέει μέσα στα πετρώματα του πυθμένα της θάλασσας μέσω σβησμένων ηφαιστειακών κοιλοτήτων που ονομάζονται υποθαλάσσιοι όρη. Το νερό ταξιδεύει μέσα από τα πετρώματα για περίπου 50 χιλιόμετρα, θερμαινόμενο κατά τη διαδικασία, πριν ανέλθει ξανά στην επιφάνεια μέσα από ένα άλλο υποθαλάσσιο όρος.
«Το νερό συγκεντρώνει θερμότητα καθώς ρέει και βγαίνει πιο ζεστό από ό,τι όταν μπήκε, και με πολύ διαφορετική χημική σύσταση», δήλωσε η Kristin Dickerson, μέλος της ερευνητικής ομάδας, επίσης από το UCSC.
Εφαρμόζοντας αυτό το μοντέλο κυκλοφορίας στην Ευρώπη και στον Εγκέλαδο, οι ερευνητές τροποποίησαν παράγοντες όπως η βαρύτητα, η θερμοκρασία, η σύσταση του πετρώματος και το πόσο βαθιά κυκλοφορεί το νερό, προκειμένου να προσομοιώσουν καλύτερα τις πιθανές συνθήκες στους ωκεανούς των δορυφόρων.
Διαπίστωσαν ότι όχι μόνο θα μπορούσαν να διατηρηθούν αεραγωγοί μέτριας θερμοκρασίας σε ένα ευρύ φάσμα συνθηκών σε αυτούς τους δορυφόρους, αλλά και ότι η χαμηλή βαρύτητα επέτρεπε την εκπομπή θερμότερου νερού από τους αεραγωγούς. Επιπλέον, η χαμηλή απόδοση εξαγωγής θερμότητας από τον πυρήνα των δορυφόρων (οι οποίοι θεωρείται πως είναι ήδη αρκετά ψυχροί εξ αρχής) σε συνδυασμό με τη χαμηλή βαρύτητα, θα επέτρεπε τη διατήρηση αυτών των αεραγωγών μέτριας προς χαμηλής θερμοκρασίας για πιθανώς δισεκατομμύρια χρόνια.
«Αυτή η μελέτη υποδηλώνει ότι συστήματα υδροθερμικών πηγών χαμηλής θερμοκρασίας – όχι πολύ καυτές για την ύπαρξη ζωής – θα μπορούσαν να έχουν διατηρηθεί σε ωκεανούς άλλων κόσμων πέρα από τη Γη για χρονικά διαστήματα συγκρίσιμα με εκείνα που απαιτούνται για την εμφάνιση ζωής στη Γη», δήλωσε ο Fisher.
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στις 24 Ιουνίου στο επιστημονικό περιοδικό Journal of Geophysical Research: Planets.