Astrobiologen stellen voor om te zoeken naar tekenen van leven op de planeten die zich het dichtst bij de aarde bevinden en hun satellieten. Er zijn ecologische niches die geschikt zijn voor de bewoning van micro-organismen op Venus en Mars, Europa en Enceladus. We praten over waar in het zonnestelsel de meest waarschijnlijke ontmoeting met buitenaardse wezens is.
Sfeer van Venus
De ruimte op een hoogte van 51-65 kilometer vanaf het oppervlak van Venus kan bewoonbaar zijn, zeggen Britse wetenschappers. Ze ontdekten dat de temperatuur daar varieert van min 20 tot plus 65 graden Celsius. De atmosfeer bestaat uit waterdamp die sterk verzadigd is met zwavelzuuraerosol. In dergelijke omstandigheden overleven extremofiele bacteriën die zich voeden met zwavel. Bijvoorbeeld de archaïsche Picrophilus, die leeft in de hete pekel van het eiland Hokkaido.
Op aarde bezetten extremofielen de meest levenloze plaatsen - hete ondergrondse bronnen, zuurstofvrije reservoirs, permafrost. Sommige microben hebben zich aangepast om zich te voeden met anorganische stoffen en deze te assimileren met behulp van zonne-energie. Cyanobacteriën overleven bij temperaturen tot 70 graden - bij hogere waarden wordt chlorofyl in hun cellen vernietigd.
Een zwak magnetisch veld beschermt Venus niet tegen een stroom hoogenergetische deeltjes van galactische straling. Zonnevlammen zijn daar gevaarlijker dan op aarde, waarvan de baan verder weg is. Aan de andere kant is de atmosfeer van de "planeet van karmozijnrode wolken" verschillende keren dichter dan die van de aarde en houdt hij straling beter vast. Volgens wetenschappers is er echter nog steeds geen kans om te overleven op het oppervlak van Venus.
Vloeibare oceanen en biosfeer bevonden zich misschien op de vroege Venus, maar het daaropvolgende broeikaseffect veranderde het in een droge, onvruchtbare woestijn. Het is onwaarschijnlijk dat er leven heeft overleefd onder het oppervlak van de planeet, in de grond. De enige plek waar het kan gloeien is tussen de wolken hoog in de atmosfeer. Zo overleven de bacteriën Mesophilic Deinococcus radiodurans zelfs wanneer ze worden blootgesteld aan tien kilo straling. En de hyperthermofiele archean Thermococcus gammatolerans vermenigvuldigt zich bij 88 graden en weerstaat een stralingsdosis van drie kilogram.
Archaea Nanopusillus acidilobi leeft in de zeer zure warmwaterbronnen van Yellowstone Park (VS) / Foto: Wurch et al. / Natuurcommunicatie 2016.
Promotie video:
Ondergrondse oceaan van Mars
Veel wetenschappers geloven dat Mars en de aarde drie tot vier miljard jaar geleden vergelijkbaar en even rijk aan water waren. De Amerikaanse geoloog Timothy Parker ontwaarde in de Viking-beelden de contactzone van land en zee rond de Northern Wasteland (Vastitas Borealis) - een enorm laagland op de Noordpool van de planeet.
Te oordelen naar het bewaard gebleven reliëf, was de oceaan van Mars een moerassig laagland dat periodiek werd aangevuld met vocht. Naar schatting zou zich daar ongeveer 2,3 x 107 kubieke kilometer water hebben verzameld. Een derde daarvan verdampte, een derde ging naar de vorming van de poolijskap en nog een derde kon worden bewaard als een ondergrondse ijslaag.
In tegenstelling tot de aarde had Mars in het begin een koud klimaat. De rode planeet zou echter de bakermat van het leven kunnen zijn, denken wetenschappers van NASA. De ontdekking van afzettingen in Gale Crater, vergelijkbaar met die gevormd in geisers, inspireerde de voorstanders van de panspermia-hypothese, volgens welke kometen leven naar de aarde brachten, enorm.
Het opdrogen van oceanen en meren betekent niet dat het leven verdwijnt. Het is bekend dat sommige van zijn vormen in staat zijn om vocht uit de atmosfeer of de bodem te halen. Bovendien had Mars vijf miljoen jaar geleden omstandigheden die geschikt waren voor leven. De baan van de planeet werd vervolgens onder een hoek van 45 graden gekanteld, wat betekent dat de polen twee keer zoveel zonnewarmte ontvingen als nu. Ongeveer hetzelfde als de poolgebieden van de aarde.
De poolkappen van Mars smelten nu niet, maar vijf miljoen jaar geleden leken ze op het huidige Antarctica. De dichtstbijzijnde analoog van de zuidpool van Mars zijn de droog bevroren rotsen van de alpine University Valley in het zuiden van het continent. Ze zijn vergelijkbaar met die gevonden door het Phoenix-ruimtevaartuig op de Rode Planeet.
Micro-organismen werden gevonden in de permafrost van de University Valley, die zelfs in de zomer niet smelt. Wetenschappers hebben stukjes DNA geïsoleerd uit verschillende bacteriestammen, archaea en lagere schimmels. Ze waren allemaal in rust of stierven. In het laboratorium werden verschillende soorten tot leven gewekt.
Schimmels van de orde Chaetothyriales, gevonden op de rotsen van de University Valley. Foto: CDC / Sherry Brinkman.
IJzige oceaan in een baan rond Saturnus
De zesde grootste maan van Saturnus, Enceladus, is bedekt met 40 kilometer ijs. In 2011 registreerde het Cassini-ruimtevaartuig de uitstoot van water, natriumchloride, ammoniak en kooldioxide bij de zuidpool van Enceladus. Dit leidde ertoe dat wetenschappers speculeerden dat er een zoute oceaan verborgen is onder het ijs. Dit betekent dat de satelliet interne warmtebronnen heeft. Volgens berekeningen kan de watertemperatuur in de oceaan 26 graden Celsius zijn, hoewel aan de oppervlakte - minus 170.
De warme zoute oceaan is een geschikte plek om te wonen. De ijsschaal beschermt tegen kosmische straling. Toegegeven, het laat geen zonlicht door, maar dit is niet kritisch, aangezien veel groepen microben in volledige duisternis leven. Organotrofen zijn bijvoorbeeld bacteriën die bestaan door de afbraak van organisch materiaal, of chemotrofen die de energie van redoxreacties gebruiken.
De omstandigheden van Enceladus liggen dicht bij de subglaciale meren van Antarctica. De meest nauwkeurige analoog wordt beschouwd als het relict Lake Vostok onder een vier kilometer lange ijslaag. Er zijn echter nog geen levende organismen in aangetroffen.
Maar de Untersee is bemoedigend. De gletsjer erboven smelt nooit en laat slechts vijf procent van het licht binnen. Desondanks werd daar een hoog gehalte aan microbieel methaan aangetroffen en werden krachtige bacteriematten en stromatolieten op de bodem aangetroffen.
Kolonies van de cyanobacterie Trichodesmium thiebautii kleuren tropische wateren rood. Maar rode strepen werden gevonden langs de breuken op de ijzige maan van Jupiter - Europa / Foto: FWC Fish and Wildlife Research Institute.
Tatiana Pichugina
