Μια διεθνής ομάδα ερευνητών ανακάλυψε ότι το ορυχείο Moab Khotsong της Harmony Gold Mining στη Νότια Αφρική, φιλοξενεί υπόγεια ύδατα ηλικίας 1,2 δισεκατομμυρίων ετών, ένα εύρημα που ρίχνει νέο φως στο πώς διατηρείται η ζωή κάτω από την επιφάνεια της γης και πώς μπορεί να ευδοκιμήσει σε άλλους πλανήτες.
Σε εργασία που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Nature Communications, οι ερευνητές εξηγούν ότι, για πρώτη φορά, υπάρχει μια ένδειξη για το πώς η ενέργεια που αποθηκεύεται βαθιά στο υπέδαφος της γης μπορεί να απελευθερωθεί και να διανεμηθεί ευρύτερα μέσω του φλοιού της με την πάροδο του χρόνου.
«Σκεφτείτε το ως ένα κουτί της Πανδώρας με δύναμη παραγωγής ηλίου και υδρογόνου, που μπορούμε να μάθουμε πώς να αξιοποιήσουμε προς όφελος της υπόγειας βιόσφαιρας σε παγκόσμια κλίμακα», τόνισε ο Oliver Warr, επιστημονικός συνεργάτης στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
Πριν από μια δεκαετία, ο Warr και οι συνεργάτες του ανακάλυψαν υπόγεια ύδατα δισεκατομμυρίων ετών κάτω από την περιοχή Canadian Shield. «Τώρα, 2,9 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια της γης στο ορυχείο Moab Khotsong, ανακαλύψαμε ότι ο κύκλος του νερου παγκοσμίως διαθέτει αποθετήρια σε ακραίες συνθήκες, τα οποία είναι πιο διαδεδομένα από ό,τι πιστεύαμε κάποτε», είπε η Barbara Sherwood Lollar, η οποία έλαβε μέρος στη συγκεκριμένη μελέτη.
Η Sherwood Lollar εξήγησε ότι το ουράνιο και άλλα ραδιενεργά στοιχεία εμφανίζονται φυσικά στον περιβάλλοντα βράχο που περιέχει κοιτάσματα ορυκτών και μεταλλευμάτων. Αυτά τα στοιχεία περιέχουν νέες πληροφορίες σχετικά με το ρόλο των υπόγειων υδάτων ως γεννήτριας ενέργειας για χημειολιθοτροφικές (ή βραχοφάγες) ομάδες συμβιωτικών μικροοργανισμών που είχαν ανακαλυφθεί στο παρελθόν σε μεγάλα βάθη στο υπέδαφος.
Με τη ραδιενεργή διάσπαση στοιχείων όπως το ουράνιο, το θόριο και το κάλιο στο υπέδαφος, η προκύπτουσα ακτινοβολία άλφα, βήτα και γάμμα επιδρά στα γύρω πετρώματα πυροδοτώντας ραδιογονικές αντιδράσεις.
Ένα νέο ισότοπο κρυπτού
Στο ορυχείο Moab Khotsong οι ερευνητές βρήκαν μεγάλες ποσότητες ραδιογενούς ηλίου, νέον, αργού και ξένου, και μια άνευ προηγουμένου ανακάλυψη ενός ισοτόπου κρυπτού, ενός ιχνηλάτη αυτού του ιστορικού ισχυρών αντιδράσεων, το οποίο δεν έχει παρατηρηθεί στο παρελθόν.
Η ραδιενεργός ακτινοβολία διασπά επίσης τα μόρια του νερού σε μια διαδικασία που ονομάζεται ραδιόλυση, παράγοντας μεγάλες συγκεντρώσεις υδρογόνου, μια βασική πηγή ενέργειας για τις υπόγειες μικροβιακές κοινότητες βαθιά στη γη που δεν έχουν πρόσβαση σε ενέργεια από τον ήλιο για φωτοσύνθεση.
Λόγω των εξαιρετικά μικρών μαζών τους, το ήλιο και το νέον είναι πολύτιμα για τον προσδιορισμό και την ποσοτικοποίηση του δυναμικού μεταφοράς. Επίσης, το εξαιρετικά χαμηλό πορώδες των κρυσταλλικών πετρωμάτων του υπεδάφους στα οποία βρίσκονται αυτά τα ύδατα, σημαίνει ότι τα ίδια τα υπόγεια ύδατα είναι σε μεγάλο βαθμό απομονωμένα και σπάνια αναμειγνύονται, λαμβάνοντας υπόψη την ηλικία των 1,2 δισ. ετών, είναι πιθανόν να παρατηρηθεί διάχυση.
«Στερεά υλικά όπως το πλαστικό, ο ανοξείδωτος χάλυβας και ακόμη και τα στερεά πετρώματα διαπερνώνται από το διαχεόμενο ήλιο, όπως συμβαίνει με το ξεφούσκωμα ενός μπαλονιού γεμάτου ήλιο», λέει ο Warr. «Τα αποτελέσματα μας δείχνουν ότι η διαδικασία της διάχυσης παρείχε έναν τρόπο για το 75 έως 82% του ηλίου και του νέου που παρήχθησαν αρχικά από τις ραδιογονικές αντιδράσεις, να διαχυθούν μέσω του υπερκείμενου φλοιού».
Οι ερευνητές τονίζουν ότι τα νέα δεδομένα που προκύπτουν από τη μελέτη σχετικά με το πόσο ήλιο διαχέεται από μεγάλα βάθη του υπεδάφους, είναι μία σημαντική εξέλιξη, καθώς τα παγκόσμια αποθέματα ηλίου εξαντλούνται και η μετάβαση σε πιο βιώσιμους πόρους είναι ολοένα και πιο επιτακτική.
«Οι άνθρωποι δεν είναι οι μόνες μορφές ζωής που στηρίζονται στους ενεργειακούς πόρους του βαθέως υπεδάφους», είπε ο Warr. «Δεδομένου ότι οι ραδιογονικές αντιδράσεις παράγουν ήλιο και υδρογόνο, δεν μπορούμε να αρκεστούμε μόνο στη γνώση για τις υπόγειες δεξαμενές ηλίου και τη διαδικασία διάχυσης του προς την επιφάνεια, αλλά πρέπει να υπολογίσουμε τη ροή ενέργειας του υδρογόνου από μεγάλα βάθη που μπορεί να διατηρήσει την υπόγεια μικροβιακή ζωή σε παγκόσμια κλίμακα».
Ο Warr σημείωσε ότι αυτοί οι υπολογισμοί είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο διατηρείται η υπόγεια ζωή στον πλανήτη μας και ποια ενέργεια μπορεί να είναι διαθέσιμη από την ραδιογονική ενέργεια σε άλλους πλανήτες και φεγγάρια στο ηλιακό σύστημα και πέραν αυτού, θέτοντας τα σχετικά δεδομένα στις διάθεση των επερχόμενων αποστολών στον Άρη, τον Τιτάνα, τον Εγκέλαδο και Ευρώπη.
Με πληροφορίες από Mining.com
