Europas største meteoritkrater, hjemsted for dybt gammelt liv

Sprækkede sten fra nedslagskratere er blevet foreslået at være vært for dybe mikrobielle samfund på Jorden, og potentielt andre jordiske planeter, men direkte beviser forbliver uhåndgribelige. I en ny undersøgelse offentliggjort i Naturkommunikation , et team af forskere viser, at det største nedslagskrater i Europa, Siljan-påvirkningsstrukturen, Sverige, har været vært for langvarig dyb mikrobiel aktivitet.

Livet trives dybt under vores fødder i et stort, men underudforsket miljø opfundet den dybe biosfære. Kolonisering af disse dybe miljøer - på Jorden og potentielt på andre jordlignende planeter - kan være udløst af meteoritnedslag. Sådanne voldelige begivenheder giver både plads til mikrobielle samfund på grund af intens frakturering, og varme, der driver væskecirkulationen til fordel for dybe økosystemer. Især på planetariske legemer, der ellers er geologisk døde, sådanne systemer kan have tjent som sjældne tilflugtssteder for livet med betydelige astrobiologiske konsekvenser.

På det naturskønne sted Siljan, i hjertet af Sverige, en imponerende påvirkningsstruktur på> 50 km diameter dannet for næsten 400 millioner år siden. Tidligere velkendte boreforsøg efter dyb naturgas er nu fornyet, og fra disse nyligt hentede borekerner, et hold forskere har fundet udbredte beviser for dybt gammelt liv.

Henrik Drake, fra Linnéuniversitetet, Sverige, og hovedforfatter af undersøgelsen, forklarer opdagelsen:"Vi undersøgte den intensivt sprækkede sten i betydelig dybde i krateret og bemærkede bittesmå krystaller af calciumcarbonat og sulfid i sprækkerne. Da vi analyserede den kemiske sammensætning i disse krystaller, blev det klart for os, at de blev dannet efter mikrobiel aktivitet. Specifikt, den relative overflod af forskellige isotoper af kulstof og svovl i disse mineraler fortæller os, at mikroorganismer, der producerer og forbruger drivhusgassen metan, har været til stede, og også mikrober, der reducerer sulfat til sulfid. Disse er isotopiske fingeraftryk for oldtidens liv."

Nick Roberts ved British Geological Survey, og medforfatter af undersøgelsen, fortæller mere om, hvordan timingen af ​​den mikrobielle aktivitet kunne estimeres:"Vi anvendte nyudviklede radioisotopiske dateringsteknikker på de bittesmå calcitkrystaller, der dannes efter mikrobiel metancykling, og kunne fastslå, at de blev dannet i intervallet for 80 til 22 millioner år siden. Dette markerer langsigtet gammel mikrobiel aktivitet i nedslagskrateret, men også at mikroberne levede op til 300 millioner år efter nedslaget. Vores undersøgelse viser, at detaljerede multi-metode undersøgelser er nødvendige for at forstå sammenhængen mellem påvirkningen og koloniseringen, "Henrik Drake fortsætter." Hos Siljan ser vi, at krateret er koloniseret, men at det hovedsageligt er sket, når forhold, såsom temperatur, blev mere gunstige end ved nedslagsbegivenheden. Selve påvirkningsstrukturen, med en ringzone af nedbrudte paleozoiske sedimenter, har været optimal til dyb kolonisering, fordi organiske stoffer og kulbrinter fra skifer er vandret gennem det krakkede krater og har fungeret som energikilder for de dybe mikrobielle samfund. "

Christine Heim, ved universitetet i Göttingen, Tyskland, medforfatter tilføjer:"De bevarede organiske molekyler, som vi kunne detektere i mineralerne, giver os yderligere beviser både for mikrobiel aktivitet i krateret, da vi finder molekyler, der er specifikke for visse mikroorganismer, men også til mikrobiel bionedbrydning af kulbrinter afledt af skifer, i sidste ende fører til produktion af sekundær mikrobiel metan i dybden."

"Detaljeret forståelse af mikrobiel kolonisering af nedslagskratere har vidtrækkende astrobiologiske implikationer. Metoden, som vi præsenterer, burde være optimal til at give rumlige tidsmæssige begrænsninger for gammel mikrobiel metandannelse og udnyttelse i andre nedslagskratersystemer, såsom de metan-udsendende kratere på Mars, Magnus Ivarsson, Svensk Naturhistorisk Museum, en medforfatter til undersøgelsen, tilføjer.

Henrik Drake opsummerer:"Vores resultater bekræfter faktisk, at nedslagskratere er gunstige mikrobielle levesteder på Jorden og måske videre."