Sektion av Chicxulub-kärnan med de hydrotermiska mineralerna dachiardit (ljus orange) och analcime (färglös och transparent). Mineralerna fyller delvis håligheter i berget som var nischer för mikrobiella ekosystem. Detta är en sammansatt illustration av kärnsektionen 0077-53R-3 och en närbild av en del av kärnsektionen 0077-63R-2. Kredit:David A. Kring från USRA:s Lunar and Planetary Institute.
En ny studie avslöjar att nedslagskratern Chicxulub och dess hydrotermiska system var värd för ett underjordiskt ekosystem som kan ge en glimt av jordens ursprungliga liv.
Chicxulub nedslagskrater, ungefär 180 kilometer i diameter, är den bäst bevarade stora stötstrukturen på jorden. Det är också det bästa exemplet på de typer av nedslagskratrar som producerades på jorden under en period av kraftigt bombardement för mer än 3800 miljoner år sedan.
Påverkanshändelser under den perioden, kallad Hadean av geologer, var vanliga och ofta enorma, och producerade kratrar tusentals miles över. Tidigare forskning antydde att den största av dessa nedslagshändelser episodiskt förångade haven och omslöt jorden i en ångande, stenånga fylld atmosfär. Under dessa tider, jordens yta ansågs obeboelig.
När liv inte kunde existera på jordens yta, forskare undrade, kan den ha lurat under kratergolv i underjordiska system av hydrotermiska vätskor som strömmade genom sten som spräcktes av kollisionen? En huvudförfattare till det konceptet, Universities Space Research Associations David Kring vid Lunar and Planetary Institute (LPI), kallade det begreppet livsupprinnelsehypotesen.
Ett tredimensionellt tvärsnitt av det hydrotermiska systemet i Chicxulubs nedslagskrater och dess havsbottenventiler. Systemet har potential att hysa mikrobiellt liv. Illustration av Victor O. Leshyk för Lunar and Planetary Institute.
Tidigare i år, ett internationellt team av forskare, ledd av Dr Kring, svarade på en del av den frågan. De visade att Chicxulub-kratern var värd för ett enormt hydrotermiskt system som höll i sig i hundratusentals år, om inte miljoner år. Det viktiga fyndet avslöjades i en bergkärna som extraherades från kraterns toppring av en expedition med stöd av International Ocean Discovery Program och International Continental Scientific Drilling Program.
I en ny studie, släpptes idag i journalen för Astrobiologi , Kring och hans kollegor, Dr Martin Whitehouse från Naturhistoriska riksmuseet och Dr Martin Schmieder från Neu-Ulm University i Tyskland, visa att systemet också hyste liv. Från 15, 000 kg (33, 000 pund) sten som återvunnits från ett 1,3 kilometer djupt borrhål, författarna hittade små sfärer av mineralet pyrit, endast 10 miljondelar av en meter i diameter. Isotoper av svavel i mineralet visade sfärerna av pyrit, kallas framboids, bildades av ett mikrobiellt ekosystem anpassat till den heta mineralbelastade vätskan i ett hydrotermiskt system som strömmade genom den krossade toppringen av Chicxulub-kratern. Livet i systemet utvann energi – eller matades från – kemiska reaktioner som inträffade i det vätskefyllda bergsystemet. Mikroberna utnyttjade sulfat, som fanns i vätskan, omvandlas till sulfid, som bevarades som pyrit, ger den energi som mikroberna behövde för att frodas. Den sulfatreducerande, Varmvattenorganismer (termofila) var som några av de bakterier och arkéer som finns i Yellowstone och andra hydrotermiska system.
Sökandet efter det beviset har tagit tjugo år, eftersom en länk mellan Chicxulub, den livgivande potentialen hos ett hydrotermiskt system med stötkrater, och ursprunget till livet på jorden postulerades först.
I en serie studier under dessa två decennier, forskare visade att Chicxulub-kratern hade en porös, permeabel miljö under ytan; att kratern var värd för ett stort hydrotermiskt system; och, till sist, i den aktuella studien som släpptes idag, att systemet var värd för ett mikrobiellt ekosystem. Det nya fyndet är en viktig milstolpe och antyder att nedslagsplatser under Hadean kunde ha varit värd för liknande system som gav nischer för den tidiga utvecklingen av livet på vår planet.
