Außerirdisches Leben: Die Entstehung von Leben auf den Eismonden
Neue Computersimulationen zeigen(öffnet im neuen Fenster) , dass hydrothermale Schlote mit niedriger Temperatur auf den dunklen Ozeanböden von Monden wie dem Jupitermond Europa möglicherweise Milliarden von Jahren überleben könnten.
Hydrothermale Schlote sind sowohl eine Quelle chemischer Energie als auch von Wärme. Sie gelten als einer der möglichen Orte für den Ursprung des Lebens auf der Erde.
Können Schlote auf den Eismonden Leben hervorbringen?
Unter Planetenforschern gibt es die Theorie, dass hydrothermale Schlote am Boden der Ozeane unter dem Eis der Jupitermonde Europa und Ganymed und des Saturntrabanten Enceladus dazu beitragen könnten, diese Ozeane zu erwärmen und die Biochemie des Lebens in Gang zu setzen.
Doch die Modellierung dieser Schlote konzentrierte sich bisher auf die extrem heißen Schlote, die schwarzen Raucher. Diese werden durch vulkanische Aktivität angetrieben. Während diese superheißen Schlote Energie aus dem heißen Kern der Erde abzapfen können, haben die Eismonde keine heißen Kerne. Deswegen war bisher unklar, ob solche Schlote lange genug bestehen können, um die langfristigen Bedingungen für Leben zu schaffen.
Superheiße Schlote sind nicht die vorherrschende Form der Entlüftung in den Ozeanen der Erde. Auf der Erde fließt ein viel größeres Wasservolumen durch Schlote mit niedrigeren Temperaturen.
Die durch die Niedertemperaturschlote fließende Wassermenge entspricht der Menge aller Flüsse und Bäche auf der Erde. Sie ist für etwa ein Viertel des Wärmeverlustes der Erde verantwortlich, sagt Andrew Fisher von der University of California, Santa Cruz (UCSC), in einer Erklärung(öffnet im neuen Fenster) . "Das gesamte Volumen des Ozeans wird etwa alle halbe Million Jahre in den Meeresboden hinein- und wieder herausgepumpt."
Die Wanderung durch Hohlräume
Da es keine Daten über die Ozeane auf Europa und Enceladus gibt, stützte sich das Team bei seinen Simulationen auf das Zirkulationssystem im nordwestlichen Pazifik, insbesondere an der Ostflanke des Juan-de-Fuca-Rückens . Dort sinkt kühles Meerwasser ab und dringt über erloschene vulkanische Hohlräume (Seamounts) in das Gestein des Meeresbodens ein.
Das Wasser wandert etwa 50 Kilometer durch das Gestein und erwärmt sich dabei, bevor es über einen anderen Seamount wärmer als zuvor wieder aufsteigt. Zudem weist das Wasser dann eine ganz andere Chemie auf.
Bei der Anwendung auf Europa und Enceladus veränderte das Team die Eigenschaften wie Schwerkraft, Temperatur, die Zusammensetzung des Untergrunds und die Tiefe, in der das Wasser zirkuliert. Damit wollten sie die möglichen Bedingungen auf den Ozeanmonden besser berücksichtigen.
Das Ergebnis der Modellierung
Dabei fand das Team heraus, dass nicht nur mäßig warme Schlote über einen weiten Bereich von Bedingungen auf diesen Monden aufrechterhalten werden können, sondern dass die geringe Schwerkraft höhere Temperaturen an den Schloten ermöglicht.
Ferner würde die geringe Effizienz der Wärmeabfuhr aus dem (voraussichtlich ziemlich kühlen) Kern der Monde in der niedrigen Schwerkraft die Aufrechterhaltung solcher Schlote mit mäßiger bis niedriger Temperatur für möglicherweise Milliarden von Jahren ermöglichen. Damit könnten die Bedingungen für die Entstehung von Leben ähnlich wie auf der Erde für eine lange Zeit aufrechterhalten werden.
Zur Studie
Die Forschungsergebnisse wurden am 24. Juni 2024 im Journal of Geophysical Research: Planets veröffentlicht: Sustaining Hydrothermal Circulation With Gravity Relevant to Ocean Worlds(öffnet im neuen Fenster) (Aufrechterhaltung der hydrothermalen Zirkulation durch Schwerkraft in Ozeanwelten).
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