Et underjordisk økosystem i Chicxulub-krateret

En ny undersøgelse afslører, at Chicxulub-krateret og dets hydrotermiske system var vært for et underjordisk økosystem, der kunne give et glimt af Jordens oprindelige liv.

Chicxulub-nedslagskrateret, omkring 180 kilometer i diameter, er den bedst bevarede store stødstruktur på Jorden. Det er også det bedste eksempel på de typer nedslagskratere, der blev produceret på Jorden under en periode med kraftigt bombardement for mere end 3800 millioner år siden.

Indvirkningsbegivenheder i den periode, kaldet Hadean af geologer, var almindelige og ofte enorme, og producerede kratere tusindvis af miles på tværs. Tidligere forskning antydede, at den største af disse påvirkningsbegivenheder episodisk fordampede havene og indhyllede Jorden i en dampende, stendampfyldt atmosfære. I de tider, Jordens overflade blev anset for ubeboelig.

Da liv ikke kunne eksistere på jordens overflade, videnskabsmænd undrede sig over, kunne det have luret under kratergulve i underjordiske systemer af hydrotermiske væsker, der strømmede gennem sten, der blev revet i stykker af sammenstødet? En hovedforfatter af dette koncept, Universities Space Research Associations David Kring ved Lunar and Planetary Institute (LPI), kaldte det begreb livets indvirkningsoprindelseshypotese.

Tidligere i år, et internationalt hold af videnskabsmænd, ledet af Dr. Kring, besvarede en del af det spørgsmål. De viste, at Chicxulub-krateret var vært for et stort hydrotermisk system, der varede i hundredtusinder af år, hvis ikke millioner af år. Det vigtige fund blev afsløret i en klippekerne udvundet fra kraterets topring af en ekspedition støttet af International Ocean Discovery Program og International Continental Scientific Drilling Program.

I en ny undersøgelse, udgivet i dag i tidsskriftet Astrobiologi , Kring og hans kolleger, Dr. Martin Whitehouse fra det svenske naturhistoriske museum og dr. Martin Schmieder fra Neu-Ulm Universitet i Tyskland, vise, at systemet også rummede liv. Fra 15, 000 kg (33, 000 pounds) af sten fundet fra en 1,3 kilometer dyb boring, forfatterne lokaliserede små kugler af mineralet pyrit, kun 10 milliontedele meter i diameter. Isotoper af svovl i mineralet viste sfærerne af pyrit, kaldet framboids, blev dannet af et mikrobielt økosystem tilpasset den varme mineralfyldte væske i et hydrotermisk system, der løb gennem den knuste topring af Chicxulub-krateret. Livet i systemet udvandt energi - eller fodret fra - kemiske reaktioner, der fandt sted i det væskefyldte klippesystem. Mikroberne udnyttede sulfat, som var i væsken, omdannes til sulfid, som blev bevaret som pyrit, give den energi, som mikroberne havde brug for for at trives. Den sulfatreducerende, varmtvandsorganismer (termofile) var som nogle af de bakterier og arkæer, der findes ved Yellowstone og andre hydrotermiske systemer.

Søgningen efter det bevis har taget tyve år, siden en forbindelse mellem Chicxulub, det livgivende potentiale i et hydrotermisk system med kollisionskrater, og livets oprindelse på Jorden blev først postuleret.

I en række undersøgelser gennem disse to årtier, videnskabsmænd viste, at Chicxulub-krateret havde en porøs, permeabelt underjordisk miljø; at krateret var vært for et stort hydrotermisk system; og, endelig, i den aktuelle undersøgelse offentliggjort i dag, at systemet var vært for et mikrobielt økosystem. Det nye fund er en vigtig milepæl og antyder, at nedslagssteder under Hadean kunne have været vært for lignende systemer, der gav nicher til den tidlige udvikling af liv på vores planet.