ZNANSTVENICI su 2014. u Arktičkom oceanu pronašli termalne otvore u području poznatom kao Aurora.

U početku nisu shvatili koliko je to otkriće značajno.

"Vratili smo se kući s ekspedicije misleći: 'U redu, pronašli smo mjesto na Arktiku. To je sjajno, ali ako uklonite ledeni pokrivač, to je samo još jedno mjesto s ventilacijskim otvorima'", rekao je Chris German, viši znanstvenik s Odjela za geologiju oceanografskog instituta Woods Hole.

Međutim, nakon daljnje analize i naredne ekspedicije 2019., međunarodni je tim shvatio da je otkriće vrlo značajno. Pokazalo se da bi ovi otvori, baš kao i drugi slični u grebenu Gakkel, mogli promijeniti razumijevanje ultrasporog širenja srednjeoceanskih grebena, značajno povećati procjene vrijednih morskih mineralnih naslaga bogatih bakrom i zlatom te poslužiti kao prirodni laboratoriji u potrazi za vanzemaljskim životom.

"Najvažniji u ovom otkriću mogli bi biti izvori ispod oceana prekrivenog ledom koji su odlično mjesto za proučavanje sinteze organskih tvari, relevantno za podrijetlo života i potragu za životom izvan Zemlje", rekao je German, voditelj istraživanja objavljenog nedavno u časopisu Nature Communications.

Najbolji kandidati za vanzemaljski život

Najbolji kandidati za vanzemaljski život u Sunčevom sustavu su Jupiterov mjesec Europa te osobito Saturnov mjesec Enkelad. Oba ta tijela pod ledenom korom imaju goleme oceane vode u tekućem stanju i hidrotermalne aktivnosti - uvjete koji jako nalikuju onima otkrivenim u grebenu Gakkel.

Hidrotermalni izvori na Enkeladu već su potvrđeni. Naime, kako piše u radu predstavljenom u časopisu Science, svemirska letjelica Cassini je u listopadu 2015. proletjela izravno kroz oblak materijala koji je izbačen kroz pukotine na ledenoj kori Enkelada i uzorkovala njegov kemijski sastav. Pokazalo se da oblak sadrži molekularni vodik, H2, što je znak da voda u oceanu Saturnova mjeseca reagira sa stijenama kroz hidrotermalne procese. To izbacuje ocean iz kemijske ravnoteže na sličan način kako se to zbiva u vodama oko Zemljinih hidrotermalnih izvora. Takav vodik potencijalni je izvor kemijske energije za žive organizme.

Izvori topline daleko od Sunca

Znanstvenici smatraju da su na Europi i Enkeladu glavni izvori topline plimna naprezanja i trenje uzrokovani gravitacijom matičnih planeta i drugih mjeseca te radiogene aktivnosti u njihovim stjenovitim jezgrama. Prema znanstvenim istraživanjima, na Enkeladu bi temperatura i ukupan hidrotermalni prijenos mogli bi biti čak viši nego na Zemlji.

Aurora je podmorska planina koja se nalazi na vrhu grebena Gakkel, smještenog između Grenlanda i Sibira. Greben se širi izuzetno malom brzinom od samo centimetra godišnje. Kako se tektonske ploče razilaze, morska voda prodire kroz pukotine u Zemljinoj kori. Ispod kore nalazi se magma koja zagrijava vodu do visokih temperatura od oko 400°C. Toplina pokreće kemijske reakcije koje uklanjaju kisik i druge kemikalije iz vode koja potom izbija u ocean kao oblak. Taj proces naziva se hidrotermalna ventilacija.

Zbog sporog širenja grebena znanstvenici su smatrali da otvori Gakkela nisu dovoljno vrući da održe dugotrajnu hidrotermalnu cirkulaciju. Stoga su vjerovali da su malo vjerojatna mjesta za razvoj života i stvaranje velikih mineralnih naslaga."

Međutim, tim je u svojoj analizi otkrio da hidrotermalno polje Aurora sadrži visoke razine zlata, bakra i metana. Posebno zanimljivo je otkriće metana jer ga je sonda Cassini otkrila u oblaku Enkelada, što ukazuje na moguću sličnost ovih hidrotermalnih procesa.

Pronađen i život kakav bi mogao postojati na Enkeladu

Germanov tim je u svojem istraživanju koristio sonar visoke rezolucije i kamere za praćenje uživo. Među ostalim, snimili su formacije koje se nazivaju hidrotermalni dimnjaci. Blijede mrlje zabilježene na vrhovima nekoliko dimnjaka ukazuju na život mikroba kakav bi mogao postojati duboko u Enkeladovu oceanu.

Ispitivanja oblaka koji se uzdiže iz otvora pokazala su da se on podudara s oblacima pronađenim na drugim otvorima na grebenima koji se polako šire. Tim je također otkrio da se otvori nalaze u tzv. ultramafitnim stijenama koje nastaju u Zemljinom plaštu i po sastavu su slične meteoritima.

Otvori na morskom dnu Enkelada također se nalaze u ultramafitnim stijenama, a znanstvenici smatraju da bi mogli igrati važnu ulogu u ispiranju minerala ključnih za život iz njegove jezgre u ocean.

Život oko hidrotermalnih izvora

Unatoč visokim temperaturama koje vladaju u blizini hidrotermalnih izvora, oni se smatraju jednim od mjesta na kojima je mogao nastati rani život mikroba na Zemlji. Biolozi su oko hidrotermalnih izvora u istočnom Tihom oceanu uočili organizme kao što su jeti rakovi, golemi crvi cjevaši i dubokomorske školjke.

Takva mjesta su preduboka da bi do njih doprla sunčeva svjetlost pa se organizmi koji ondje žive u svojem hranidbenom lancu ne mogu osloniti na organizme koji koriste fotosintezu. Umjesto toga, temeljni izvor energije su kemikalije koje izlaze iz hidrotermalnih izvora. Organizmi na dnu lanca uz pomoć procesa koji se zove kemosinteza koriste sumporovodik, ugljikov dioksid i druge kemikalije koje izlaze iz otvora.

Mogući izvori vrijednih resursa

German kaže da je njihovo istraživanje također važno za razumijevanje naslaga vrijednih minerala u blizini hidrotermalnih izvora.

One bi u budućnosti mogle postati ekonomski isplative jer su u njima zabilježene visoke razine bakra i zlata, značajno više nego što se ranije pretpostavljalo.

"Ovo je klasa ventilacijskih mjesta koja su prije bila odbačena kao nesposobna za održavanje rasta velikih hidrotermalnih mineralnih naslaga. Do sada su znanstvenici pretpostavljali da tako mali vulkanski sustavi ne mogu održati hidrotermalnu cirkulaciju dovoljno dugo za razvoj tako velikih mineralnih naslaga", objasnio je German.

"Kao znanstvenici, smatramo da bismo te informacije trebali proslijediti donositeljima odluka, kao što je Međunarodno tijelo za morsko dno, kako bi se mogle donositi informirane odluke s boljim razumijevanjem prirodnog svijeta", zaključio je.