Il team ha scoperto che la formazione di queste sostanze chimiche è notevolmente favorita dai minerali presenti nel mare
"Questo lavoro fornisce nuove importanti informazionidisponibilità di risorse che le comunità microbiche del sottosuolo possono utilizzare per mantenersi. Questo è fondamentale per comprendere la vita sulla Terra e limitare l’abitabilità di altri pianeti come Marte”.
Justine Sauvage, ricercatrice presso l'Università di Göteborg
Il processo alla base dei risultatigruppo di ricerca, chiamato radiolisi dell'acqua - è la scissione delle molecole d'acqua in idrogeno e ossidanti a seguito dell'esposizione alle radiazioni naturali. Le molecole risultanti diventano la principale fonte di cibo ed energia per i microbi che vivono nei sedimenti.
I sedimenti marini effettivamente miglioranola produzione di queste sostanze chimiche benefiche. Se c'è la stessa quantità di radiazioni nell'acqua pulita e nei sedimenti bagnati, ci sarà molto più idrogeno nei sedimenti bagnati. La precipitazione rende la produzione di idrogeno molto più efficiente.
Non è chiaro perché questo processo sia migliorato nei sedimenti umidi, ma gli scienziati ipotizzano che i minerali nel sedimento possano comportarsi come semiconduttori, rendendo il processo più efficiente.
Queste scoperte sono il risultato di una serie di laboratoriesperimenti condotti presso il Rhode Island Nuclear Research Center. Gli scienziati hanno irradiato fiale di sedimenti umidi da varie località degli oceani Pacifico e Atlantico raccolti dal programma di perforazione oceanica integrato e da navi di ricerca statunitensi. Hanno quindi confrontato la produzione di idrogeno con l'acqua di mare irradiata in modo simile e i tubi dell'acqua distillata. Il sedimento ha aumentato i risultati 30 volte.
“Questa ricerca rappresenta una combinazione unica di complessi esperimenti di laboratorio integrati in un contesto biologico globale”.
Arthur Spivak, professore di oceanografia all'URI.
Se la vita può essere sostenuta nella marina sotterraneasedimenti e altri ambienti sotterranei a causa della naturale scissione radioattiva dell'acqua, potrebbe essere possibile mantenere la vita allo stesso modo in altri mondi. Alcuni degli stessi minerali sono presenti su Marte e finché questi minerali catalitici umidi sono presenti, questo processo continuerà. Se la produzione di sostanze chimiche radiolitiche a velocità elevate può essere catalizzata nell'umido interno di Marte, la vita può potenzialmente essere mantenuta allo stesso livello dei sedimenti marini.
Anche i risultati del gruppo di ricerca lo hanno fattoimportanza per l'industria nucleare, compreso come immagazzinare i rifiuti nucleari e come gestire gli incidenti nucleari. Se le scorie nucleari vengono immagazzinate in sedimenti o rocce, possono generare idrogeno e ossidanti più velocemente dell'acqua pura. Questa catalisi naturale può rendere questi sistemi di stoccaggio più aggressivi di quanto si creda comunemente.
I prossimi passi del gruppo di ricerca sarannostudio dell'effetto della produzione di idrogeno mediante radiolisi in altri ambienti sulla Terra e oltre, tra cui la crosta oceanica, la crosta continentale e l'interno di Marte. Cercheranno inoltre di approfondire la loro comprensione di come le comunità microbiche sotterranee vivono, interagiscono e si sviluppano quando la loro fonte di energia primaria proviene dalla decomposizione radiolitica naturale dell'acqua.
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