Teamet fann att bildningen av dessa kemikalier avsevärt förbättras av mineraler i havet
"Detta arbete ger viktig ny insikt omtillgång på resurser som mikrobiella samhällen under ytan kan använda för att underhålla sig själva. Detta är grundläggande för att förstå livet på jorden och begränsa beboeligheten för andra planeter som Mars."
Justine Sauvage, forskarassistent vid Göteborgs universitet
Processen bakom resultatenforskargrupp, kallad radiolys av vatten - är uppdelningen av vattenmolekyler i väte och oxidanter som ett resultat av exponering för naturlig strålning. De resulterande molekylerna blir den viktigaste källan till mat och energi för mikrober som lever i sediment.
Marin sediment förbättras faktisktproduktionen av dessa fördelaktiga kemikalier. Om det finns samma mängd strålning i rent vatten och i våta sediment kommer det att finnas mycket mer väte i våta sediment. Nederbörd gör väteproduktionen mycket effektivare.
Varför denna process förbättras i våta sediment är oklart, men forskare spekulerar i att mineralerna i sedimentet kan fungera som halvledare, vilket gör processen mer effektiv.
Dessa upptäckter är resultatet av en serie laboratorierexperiment utförda vid Rhode Island Nuclear Research Center. Forskare bestrålade flaskor med vått sediment från olika platser i Stilla havet och Atlanten som samlats in av Integrated Ocean Drilling Program och amerikanska forskningsfartyg. De jämförde sedan väteproduktion med liknande bestrålat havsvatten och rör med destillerat vatten. Sedimentet ökade resultaten 30 gånger.
"Denna forskning representerar en unik kombination av komplexa laboratorieexperiment integrerade i ett globalt biologiskt sammanhang."
Arthur Spivak, professor i oceanografi vid URI.
Om liv kan upprätthållas i underjordiska marinasediment och andra underjordiska miljöer på grund av den naturliga radioaktiva uppdelningen av vatten, kan det vara möjligt att upprätthålla livet på samma sätt i andra världar. Några av samma mineraler finns på Mars, och så länge dessa våta katalytiska mineraler är närvarande kommer denna process att fortsätta. Om produktionen av radiolytiska kemikalier i höga hastigheter kan katalyseras i Mars fuktiga inre, kan liv potentiellt hållas på samma nivå som i marina sediment.
Forskargruppens resultat har ocksåbetydelse för kärnkraftsindustrin, inklusive hur man lagrar kärnavfall och hur man hanterar kärnkraftsolyckor. Om kärnavfall lagras i sediment eller stenar kan det generera väte och oxidanter snabbare än rent vatten. Denna naturliga katalys kan göra dessa lagringssystem mer aggressiva än vad man allmänt tror.
Nästa steg i forskargruppen kommer att varastudie av effekten av väteproduktion genom radiolys i andra miljöer på jorden och bortom, inklusive havskorpa, kontinentalskorpa och Mars inre. De kommer också att försöka fördjupa sin förståelse för hur underjordiska mikrobiella samhällen lever, interagerar och utvecklas när deras primära energikälla kommer från den naturliga radiolytiska nedbrytningen av vatten.
Läs också
Fysiker har skapat en analog av ett svart hål och bekräftat Hawkings teori. Vart leder det?
Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda
Forskare har upptäckt hastighetsgränsen i kvantvärlden