Flyfoto av havet oppføring sone der lava utbrudd fra Kilauea ‘ s Lower East Rift Sone helles i sjøen tidligere i år.Foto: USGS, HVO
Kilauea er historisk stor 2018 utbruddet ikke bare forvandle det sørøstre hjørnet av Hawaii, Big Island. De fleste av lava avvikles slik at det rant ut i havet, og skaper en enorm ny undersjøisk delta som hardy ocean mikrober er allerede kolonisering.
At det å finne, sammen med den større utforskende kampanje som gjorde det mulig, kan informere søke etter liv på en iskald måne til Saturn.
Det er ifølge Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) geochemist forsker Chris tysk, som presenterte upubliserte funn sammen med WHOI volcanologist Adam Soule i American Geophysical Union konferansen tidligere denne måneden. Disse forskerne hadde en sjelden mulighet til å kartlegge og utforske Hawaii sørøst-kysten i slutten av August og begynnelsen av September—kort tid etter Kilauea ‘ s utbrudd hadde opphørt—ved hjelp av forskningsfartøyet E/V-Nautilus og fjernstyrte kjøretøy Hercules.
Grunnen til forskning fartøyet var i nabolaget? Å studere Lō’ihi seamount, en undersjøisk vulkan like sør for den Store Øya som, i henhold til tysk, er en av verdens beste sammenligninger til potensielle hydrotermale systemer på havbunnen av Enceladus, en is-crusted månen i Saturns E-ringen med en væske-vann hav under overflaten.
Som tysk forklart til Gizmodo, de fleste av hydrotermale systemer mennesker har studert så langt skje ved mid-ocean rygger, hvor tektoniske plater sprer seg fra hverandre og forårsaker varmt magma fra mantelen til burble opp nær overflaten. Mineral-rike fluider veltende ut av disse såkalte black smokers kan få så varmt som 400 grader Celsius, noe som tyske sier er langt varmere enn noen hydrotermale systemet vi kommer sannsynligvis til å finne på Enceladus. Dybden av mange svarte røykere betyr at livet rundt dem er utsatt for knusing presset som fremmede mikrober på en med tyngdekraft ynkelig månen ville har ingen erfaring med, heller.
Lō’ihi er forskjellige. En “hotspot” – vulkanen i midten av Stillehavet, tektoniske plate, den avgir kjøligere hydrotermale væsker på grunnere dypet (og dermed mindre press). Det er et miljø som ikke er ulikt noe vi kunne tenke seg eksisterende på en wee ocean world i bane rundt Saturn.
Tysk, sammen med Darlene Lim på NASA Ames Research Center og andre, har nylig fått støtte fra NASA og National Oceanic Atmospheric Administration (NOAA) å forfølge den tanken som en del av en ny astrobiology forskningsprogram kalt SUBSEA. I August, forskere sendes ut for en multi-ukers ekspedisjon for å kartlegge seamount, samle geokjemiske og mikrobiologiske prøver og tester utforskning av verdensrommet protokoller.
Men de endte opp med å få litt ekstra smell for pengene når tyske og Soule innså at oppdraget er timing—rett som Kilauea var utbrudd—tilbys en sjelden mulighet til å se hvordan en annen ocean miljø ble forvandlet fra en annen vulkan. Soule jobbet med NOAA og National Science Foundation for å skaffe finansiering for å viderekoble E/V-Nautilus fra Lō’ihi for en dag å omfang ut fra havbunnen langs Kilauea ‘s flanke sør, inkludert lava’ s 3-kilometer bred ocean oppføring nettstedet.
Ved bruk av E/V-Nautilus ” sonar system, forskere første sett om å kartlegge havbunnen. De oppdaget en gigantisk haug av fersk kjølt lava som strakte seg noen 1,5 kilometer offshore og skrånet bratt ned til en dybde på ca 1000 meter. Å sammenligne denne nye informasjonen med kart som er produsert i 2006, forskere anslår at nesten 800 millioner kubikkmeter lava—to tredjedeler av hva som brøt ut—viklet opp til havs.
“Bare se hvor [lava] var, og hvor mye av det var det var en stor fordel for å forstå utbrudd,” Soule fortalte Gizmodo.
Et par uker senere, den 11. September, etter at forskerne hadde allerede fullført ni dykk på Lō’ihi med ROV-Hercules, bestemte de seg for å sende robot probe over til ny lava delta for en nærmere titt. Til lagets overraskelse, på en lavastrøm på en dybde av ca 650 kvadratmeter, og de oppdaget klissete, lys gul mats. Noen form for mikrobiell vekst hadde allerede tatt opp residens på lava, tilsynelatende trukket til hydrotermale væsker rømmer frisk rock.
Prøver av disse feilene er fortsatt bli analysert i laboratoriet, men tysk sa det ikke ville være helt usannsynlig at uansett hva koloniserte området er det minst knyttet til den lyse gule mikrober som finnes rundt Lō’ihi, som farger indikerer de bruker jern eller svovel som energikilde.
Brutt størkna lava, slik som de som er vist her, utgjør majoriteten av Kilauea ‘ s undersjøiske lava delta.En brightly farget fisk som henger ut på Kilauea ‘ s nye undersjøiske lava delta.Mikrobiell kolonier (gul) frakk nydannet havbunn på Kilauea ‘ s flanke sør. 1 / 3
Tysk understreket at det er Lō’ihi seamount som er mer relevante miljø for å forestille seg livet på Enceladus. Men det er interessant å tenke på at uansett bor det kan raskt sette opp butikk på Kilauea ‘ s nye lokaler. Og hvis en videre analyse viser at det å være tilfelle, vil det kunne være relevant for fremtidig planetary exploration oppdrag.
Advarsel at han var veering til spekulasjon, tysk lurte på om bugs som trives i Lō’ihi er hydrotermale væsker er synkende rundt havet på lave nivåer, slik at noen kolonisatorer enkelt låsen på å friske real estate rundt Kilauea så snart det ble tilgjengelig.
“Hvis det kan skje [på Jorden], kanskje jeg ikke trenger å bekymre deg om hvordan du kan bygge en robot som kan dykke,” til Enceladus’ havbunnen, tysk sa. “Kanskje jeg kan bare probe vannet nær overflaten” for livet.
Bill Chadwick, en marine geolog ved Oregon State University, som ikke var involvert med ny forskning, kalt havbunnen kartlegging forsøke “veldig kul,” å merke seg at dette er trolig en av de første gangene et land-basert vulkanen er undersjøiske lava innskudd hadde vært utforsket så kort tid etter et utbrudd. Han var ikke overrasket over å høre at mikrober hadde allerede begynt koloniseringen miljøet, og understreker at dette har blitt observert “mange ganger” på Aksial Seamount utenfor kysten av Oregon.
“Åpenbart, Kilauea-saken er en litt annerledes, siden lava var brøt ut på land, og da fløt i havet”, skrev han i en e-post. “Så antagelig mikrober var i havet allerede, og er koloniserende områder hvor hydrotermale sirkulasjon skjer på kjøling lava.”
Klart, mye mer forskning er nødvendig for å forstå dyrene som lever rundt Hawaii hydrotermale systemer, for å si noe om det er liv på Enceladus. Både tysk og Soule uttrykt interesse for å gå tilbake til Kilauea ‘ s lava delta igjen, kanskje så tidlig som neste år, for å se hvordan miljøet endrer seg over tid.
Som tysk sagt det, “Vi har en helt ny naturlig laboratorium på havbunnen for å studere. Og vi vet når det er slått på.”
Deler Denne Historien