Freitag, 2. März 2012

Saurer Jupitermond könnte Leben in seinen Ozeanen unterbinden

Modell des Aufbaus des Jupitermondes Europa | Copyright: NASA/JPL

Tampa/ USA - Oxidantien auf der Oberfläche des Jupitermonds Europa könnten mit Sulfiden und anderen Inhaltsstoffen des unter einer dicken Eiskruste verborgenen Flüssigwasserozeans des Jupitertrabanten reagieren und in dessen Wasser Säuren erzeugen. Dieser Vorgang könnte die Europa-Meere für mögliches erdähnliches Leben darin zu säurehaltig werden lassen.

Europa selbst hat in etwa die Größe des Erdmondes und könnte unter seiner Eiskruste bislang unbekannter Dicke einen bis zu 160 Kilometer tiefen globalen Ozean aus flüssigem Wasser beherbergen.

Nach dem auf die Erde zutreffenden Motto "Wo Wasser ist, da ist auch Leben" vermuten Astrobiologen schon lange, dass sich auch in Europas Ozean Leben entwickelt haben könnte. Tatsächlich haben frühere Studien gezeigt, dass dieses Gewässer genügend Sauerstoff beinhalten könnte, um nach irdischen Maßstäben Millionen Tonnen von Meereslebewesen beherbergen zu können (...wir berichteten).

Die jedoch auf der Oberfläche des Jupitermondes gefundenen chemischen Verbindungen könnten derartige Hoffnungen laut einer aktuellen Studie von nun jedoch bedrohen. Das Ergebnis von Reaktionen der unterschiedlichen chemischen Komponenten könnte für Leben im Europa-Ozeanen möglicherweise nichts Gutes bedeuten und etwa die Bildung von Zellmembranen und organischer Polymere verhindern. Sollte das hypothetische Leben auf Europa, dem der Erde gleichen, könnte es in derartig saurem Wasser also wohl gar nicht erst entstanden sein, befürchten die Forscher um die Astrobiologen Matthew Pasekan und Richard Greenberg von der University of South Florida in ihrem im Fachmagazin "Astrobiology" veröffentlichten Artikel.

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Bei den problematischen Zusammensetzungen handelt es sich primär um sogenannte Oxidantien, also um Oxidationsmittel die in der Lage sind, Elektronen andere Verbindungen aufzunehmen. Da es im Universum jedoch eine Vielzahl von chemischen Reduktionsmitteln wie Wasser- und Kohlenstoff gibt, die schnell mit Oxidantien reagieren und dabei Oxide wie Wasser und Kohlendioxid entstehen lassen, sind Oxidationsmittel vergleichsweise selten. Europa jedoch, scheint reich an starken Oxidantien wie Sauerstoff und Wasserstoffperoxyd zu sein, die von der Bestrahlung seiner Eiskruste durch hochgeladene Partikel des Jupiters erzeugt werden.

Diese auf der Oberfläche des Jupitermondes eingelagerten Oxidantien, so vermuten die Forschern, können wahrscheinlich sehr leicht in großen Mengen in durch geologische Prozesse, die für einen Austausch von Material zwischen dem verborgenen Ozean und der frostigen Oberfläche des Mondes sorgen in Richtung des Ozeans transportiert werden (...wir berichteten s. Links).

Sich teilweise kreuzende Doppelgrate auf dem Jupitermond Europa belegen geologisch junge Austauschprozesse zwischen Oberfläche und dem unter dem Eispanzer verborgenen Ozean | Copyright: NASA/JPL/University of Arizona

Während die Oxidantien wie Sauerstoff zwar auch potentiellem Leben in diesen Gewässern von Nutzen sein könnten, könnten sie aber auch mit Sulfiden und anderen Verbindungen im Wasser selbst reagieren und darin schwefelsaure Verbindungen entstehen lassen.

Lange genug wirkend, könnten diese Prozesse dem Europa-Ozean nicht nur seine lebensfreundlichen Qualitäten geraubt haben, sondern dem Wasser mit einem pH-Wert von etwa 2,6 (zu vergleichen also mit einem Cola-Getränk) sogar eine korrosive (also ätzende) Wirkung verleihen.

"Ein solches Säureniveau wäre eine wirkliche Herausforderung für Leben im Europa-Ozean", so Pasek. "Es sei denn, mögliche Organismen in den Gewässern würden die Oxidantien schnell genug verzehren oder anderweitig vereinnahmen, um so die Ansäuerung des Wassers zu verringern oder auszugleichen. Ein derartiges Ökosystem müsste sich auch entsprechen schnell fortentwickeln, um dieser Krise standhalten zu können. So müssten sich etwa innerhalb von nur 50 Millionen Jahren Organismen mit Sauerstoff-Stoffwechsel und einer Säuretoleranz entwickelt haben."

Die Forscher vermuten, dass jegliches überlebende Ökosystem auf Europa dem von Mikroben gleichen würde, wie sie im säurehaltigen Abwassersystem von Bergbauminen auf der Erde zu finden sind. Hier finden sich geradezu säureliebende "acidophile" Mikroben.

Im hellroten säurehaltigen Wasser des Rio Tinto in Spanien, fanden sie Forscher um Pasek beispielsweise Mikroben, die sich von Eisen und Sulfiden ernähren. "Diese Mikroben haben einen Weg gefunden, sich ihrer sauren Umwelt zu stellen. (...) Sollte das Leben ähnliche Strategien auch auf Europa, Ganymed und vielleicht auch auf dem Mars angewandt haben, so hätte dies durchaus von Vorteil sein können."

Die Vermutung anderer Wissenschaftler, dass möglicherweise das Grundgestein am Boden des Europa-Ozeans der Ansäuerung des Wassers entgegenwirken könnte, hält Pasek für unwahrscheinlich. "Selbst wenn solche Mineralien vorhanden sind, so werden möglicherweise nicht genügend davon ins Wasser gelöst, um so die vermutlich starke Ansäuerung durch Oberflächenmaterial auszugleichen."

Blaugrüner Vivianit aus der "Morococala Mine" in Bolivien. | Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0

Während auf Kalzium basierende feste Biomaterialien auf der Erde, wie etwa Knochen, in dem von Pasek befürchteten sauren Wasser im Europa-Ozean sehr schnell zersetzt werden würden, bestehe jedoch weiterhin "die interessante Möglichkeit, dass sich ähnliche Knochenmaterialien auf der Grundlage etwa von blauen Phosphaten, wie etwa Vivianit (s. Abb. l.), gebildet haben könnten und sich so auch im Europa-Ozean große Organismen entwickelt haben könnten.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / astrobio.net / nasa.gov

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