Nowe badania dotyczące najbardziej na północ wysuniętego systemu hydrotermalnego na dnie morskim Ziemi pokazują jeszcze większą różnorodność stylów kominów, niż wcześniej sądzono.
Ma to ważne implikacje dla zrozumienia pochodzenia tych kominów i oceny globalnego wpływu aktywności hydrotermalnej na ocean i system ziemski, jak stwierdzono w artykule w czasopiśmie „Ultramafic-influenced submarine venting on bazaltowego dna morskiego w miejscu Polaris, 87° N, Gakkel Ridge”, opublikowanej w Earth and Planetary Science Letters.
Ponadto, według autorów badania, badanie ma wpływ na zrozumienie i badanie możliwości zamieszkania, a być może nawet życia na światach oceanicznych w naszym zewnętrznym Układzie Słonecznym.
W artykule przedstawiono wyniki badań powrotów w latach 2016 i 2023 do pola hydrotermalnego Polaris na ultrawolno rozprzestrzeniającym się grzbiecie Gakkel na Oceanie Arktycznym. Wstępne raporty na temat stanowiska Polaris sugerowały, że był to wulkaniczny system typu „czarnego palacza” ze względu na anomalie temperatury i zmętnienia w smugi hydrotermalnej oraz ze względu na jego położenie w pobliżu szczytu wulkanicznej góry podwodnej położonej okrakiem na rozłożystym grzbiecie oś.
Jednak połączenie analiz geochemicznych i badań dna morskiego wykazało, że Polaris nie jest konwencjonalnym systemem hydrotermalnym typu black smoker, ale zamiast tego zrzuca do Oceanu Arktycznego płyny ubogie w metale, wzbogacone w wodór i metan.
Z ponad 30 lokalizacji, w których wykryto głębinowe smugi hydrotermalne wzdłuż ultrawolno rozprzestrzeniających się grzbietów śródoceanicznych [MORs] do tej pory charakter ponad 90% przypadków wywnioskowano jedynie na podstawie sygnałów smugi słupa wody w połączeniu z mapowaniem dna morskiego i/lub pobieraniem próbek petrologicznych. Tam, gdzie przeprowadzono szczegółowe badania, „odkryto różnorodność stylów wentylacji, wykraczającą poza to, co wcześniej zgłaszano. Ta ekspansja georóżnorodności miejsc hydrotermalnych była kontynuowana w Oceanie Arktycznym, najpierw w polu hydrotermalnym Aurora [in the Gakkel Ridge] i teraz dzięki temu badaniu.”
„Bogate w wodór kominy, takie jak Polaris, mają o wiele więcej potencjalnej energii chemicznej dostępnej do życia niż jakiekolwiek inne kominy, co jest warte każdej złotówki. Różnorodność mikrobiologiczna, jaką można uzyskać, gdy jest dostępna tak duża ilość energii, również jest naprawdę imponująca i różni się od większości zwykłych kominy hydrotermalne” – powiedział współautor czasopisma Chris German, starszy naukowiec na Wydziale Geologii i Geofizyki w Instytucie Oceanograficznym Woods Hole (WHOI).
„Odkrycia, których tu dokonaliśmy, są szczególnie ważne, ponieważ utwierdzają nas w przekonaniu, że moglibyśmy wyruszyć i szukać życia na innych światach oceanicznych poza Ziemią w wiarygodny i znaczący sposób, w oparciu o to, co obecnie wiemy” – dodał German, który również jest głównym dyrektorem badacz w projekcie Exploring Ocean Worlds, który jest kamieniem węgielnym programu NASA Network for Ocean Worlds. German dodał, że ustalenia z Polaris podkreślają również potrzebę ulepszonych podejść do badania smug hydrotermalnych na Ziemi w celu właściwej klasyfikacji ich źródeł.
„Badanie procesów geologicznych na dnie morskim w Oceanie Arktycznym, jednym z najmniej zbadanych miejsc na Ziemi, jest zarówno fascynujące, jak i inspirujące” – powiedział główny autor artykułu w czasopiśmie Elmar Albers, badacz ze stopniem doktora na Wydziale Geologii i Geofizyki WHOI. Praca Albersa prowadzona przez ostatnie dwa lata była wspierana przez stypendium podoktorskie Feodora Lynena z Fundacji Alexandra von Humboldta (AvH), którego gospodarzem był Chris German w WHOI. „Wgląd, jaki uzyskaliśmy z systemu hydrotermalnego Polaris, był nieoczekiwany i miał poważne implikacje dla eksploracji hydrotermalnej w innych oceanach. Jesteśmy podekscytowani możliwością poznania innych niespodzianek Arktyki w przyszłości”.
„Zrozumienie rozmieszczenia życia we wszechświecie zaczyna się w domu od badania miejsc i sposobów, w jakie życie rozwija się na Ziemi” – powiedziała Becky McCauley Rench, naukowiec programu astrobiologicznego w siedzibie NASA. „Praca tego zespołu podkreśla znaczenie poszerzania naszej wiedzy o naszej macierzystej planecie i stosowania zdobytych lekcji podczas przeszukiwania Układu Słonecznego i wszechświata w poszukiwaniu odpowiedzi na pytanie, czy jesteśmy sami. Czego dowiadujemy się tutaj, w Arktyce lub gdziekolwiek na Ziemi, można bezpośrednio zastosować do naszych udanych eksploracji innych światów, takich jak Europa i Enceladus, i poza nimi.”
Prace te zostały sfinansowane głównie w ramach programu NASA PSTAR w WHOI oraz przez Fundację Alexandra von Humboldta, Stowarzyszenie Helmholtza i Towarzystwo Maxa Plancka w Niemczech.