จุลินทรีย์บนพื้นมหาสมุทรดำรงอยู่ได้โดยผลพลอยได้จากกระบวนการกัมมันตภาพรังสี

ทีมงานพบว่าการก่อตัวของสารเคมีเหล่านี้ได้รับการปรับปรุงอย่างมากจากแร่ธาตุในทะเล

ตะกอนตรงกันข้ามกับภูมิปัญญาดั้งเดิมที่ว่าสิ่งมีชีวิตในตะกอนขับเคลื่อนโดยการสังเคราะห์ด้วยแสง ระบบนิเวศที่ได้รับเชื้อเพลิงจากน้ำฉายรังสีเริ่มต้นเพียงไม่กี่เมตรจากพื้นทะเลในมหาสมุทรเปิดส่วนใหญ่ โลกที่เต็มไปด้วยรังสีนี้เป็นหนึ่งในระบบนิเวศที่ใหญ่ที่สุดของโลกโดยปริมาตร

“งานนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ที่สำคัญเกี่ยวกับความพร้อมของทรัพยากรที่ชุมชนจุลินทรีย์ใต้ผิวดินสามารถใช้เพื่อบำรุงรักษาตนเองได้ นี่เป็นพื้นฐานของการทำความเข้าใจสิ่งมีชีวิตบนโลกและจำกัดความสามารถในการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์ดวงอื่น เช่น ดาวอังคาร"

Justine Sauvage นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโกเธนเบิร์ก

กระบวนการที่อยู่เบื้องหลังการค้นพบกลุ่มวิจัยเรียกว่าการแผ่รังสีของน้ำเป็นการแยกโมเลกุลของน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและสารออกซิแดนท์อันเป็นผลมาจากการสัมผัสกับรังสีธรรมชาติ โมเลกุลที่เกิดขึ้นกลายเป็นแหล่งอาหารและพลังงานหลักของจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในตะกอน

ตะกอนทะเลช่วยเพิ่มประสิทธิภาพได้จริงการผลิตสารเคมีที่เป็นประโยชน์เหล่านี้ หากมีปริมาณรังสีเท่ากันในน้ำสะอาดและในตะกอนเปียกจะมีไฮโดรเจนในตะกอนเปียกมากขึ้น การตกตะกอนทำให้การผลิตไฮโดรเจนมีประสิทธิภาพมากขึ้น

เหตุใดกระบวนการนี้จึงเพิ่มขึ้นในตะกอนเปียกจึงไม่ชัดเจน แต่นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าแร่ธาตุในตะกอนอาจมีพฤติกรรมเหมือนเซมิคอนดักเตอร์ทำให้กระบวนการนี้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

การค้นพบเหล่านี้เป็นผลมาจากชุดห้องปฏิบัติการการทดลองดำเนินการที่ศูนย์วิจัยนิวเคลียร์โรดไอแลนด์ นักวิทยาศาสตร์ฉายรังสีขวดตะกอนเปียกจากสถานที่ต่างๆในมหาสมุทรแปซิฟิกและแอตแลนติกที่รวบรวมโดยโครงการขุดเจาะมหาสมุทรแบบบูรณาการและเรือวิจัยของสหรัฐอเมริกา จากนั้นพวกเขาเปรียบเทียบการผลิตไฮโดรเจนกับน้ำทะเลที่ฉายรังสีและท่อน้ำกลั่นในทำนองเดียวกัน ตะกอนเพิ่มผล 30 เท่า

“งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นถึงการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของการทดลองในห้องปฏิบัติการที่ซับซ้อนซึ่งบูรณาการเข้ากับบริบททางชีววิทยาระดับโลก”

Arthur Spivak ศาสตราจารย์ด้านสมุทรศาสตร์ที่ URI

หากสามารถดำรงชีวิตในทะเลใต้ดินได้ตะกอนและสภาพแวดล้อมใต้ดินอื่น ๆ เนื่องจากการแยกน้ำของกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติอาจเป็นไปได้ที่จะดำรงชีวิตในลักษณะเดียวกันในโลกอื่น แร่ธาตุชนิดเดียวกันบางชนิดมีอยู่บนดาวอังคารและตราบเท่าที่มีแร่ธาตุเร่งปฏิกิริยาแบบเปียกเหล่านี้กระบวนการนี้จะดำเนินต่อไป หากการผลิตสารเคมีกัมมันตภาพรังสีในอัตราที่สูงสามารถเร่งปฏิกิริยาได้ในบริเวณภายในที่ชื้นของดาวอังคารสิ่งมีชีวิตก็อาจถูกกักเก็บไว้ในระดับเดียวกับตะกอนในทะเล

ผลการวิจัยของทีมวิจัยก็มีเช่นกันความสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมนิวเคลียร์รวมถึงวิธีการจัดเก็บกากนิวเคลียร์และวิธีจัดการอุบัติเหตุนิวเคลียร์ หากกากนิวเคลียร์ถูกเก็บไว้ในตะกอนหรือหินก็สามารถสร้างไฮโดรเจนและออกซิแดนท์ได้เร็วกว่าน้ำบริสุทธิ์ การเร่งปฏิกิริยาตามธรรมชาตินี้สามารถทำให้ระบบจัดเก็บข้อมูลเหล่านี้มีความก้าวร้าวมากกว่าที่เชื่อกันทั่วไป

ขั้นตอนต่อไปของทีมวิจัยจะเป็นอย่างไรการศึกษาผลของการผลิตไฮโดรเจนผ่านการฉายรังสีในสภาพแวดล้อมอื่น ๆ บนโลกและนอกโลกรวมถึงเปลือกโลกเปลือกโลกทวีปและภายในของดาวอังคาร พวกเขาจะพยายามทำความเข้าใจให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้นว่าชุมชนจุลินทรีย์ใต้ดินอาศัยอยู่มีปฏิสัมพันธ์และพัฒนาอย่างไรเมื่อแหล่งพลังงานหลักของพวกเขามาจากการสลายตัวด้วยรังสีตามธรรมชาติของน้ำ

อ่านยัง

นักฟิสิกส์ได้สร้างอะนาล็อกของหลุมดำและยืนยันทฤษฎีของ Hawking นำไปสู่ที่ไหน?

การทำแท้งกับวิทยาศาสตร์: จะเกิดอะไรขึ้นกับเด็กที่จะคลอด

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบขีด จำกัด ความเร็วในโลกควอนตัม