Ondergronds microbiologisch leven zou kunnen overleven met behulp van kosmische straling
Radiolyse veroorzaakt door galactische kosmische straling zou een haalbare energiebron kunnen zijn voor microbiologisch metabolisme in de ondergrondse omgevingen van rotsachtige planetaire objecten zoals Mars, Europa en Enceladus. Dit zegt nieuw onderzoek onder leiding van de New York University in Abu Dhabi.
Het is bekend dat ioniserende straling een destructief effect heeft op de biologie door onder andere schade aan DNA en cellen te veroorzaken en reactieve zuurstofdeeltjes te produceren.
Hoewel directe blootstelling aan hoge stralingsdoses inderdaad niet gunstig is voor biologische activiteit, kan ioniserende straling in sommige gevallen een aantal biologisch nuttige producten opleveren.
Een van die mechanismen is de productie van biologisch nuttige producten via door geladen deeltjes geïnduceerde radiolyse.
“We hebben ons gericht op wat er gebeurt wanneer kosmische straling ondergronds op water of ijs terechtkomt”, aldus Dr. Dimitra Atri van de New York University Abu Dhabi en collega’s van de University of Washington, de University of Tennessee, Rice University en de Universidad Industrial de Santander.
“Door de inslag worden watermoleculen uit elkaar geslagen en komen er kleine deeltjes vrij die elektronen worden genoemd.”
“Sommige bacteriën op Aarde kunnen deze elektronen gebruiken voor energie, vergelijkbaar met hoe planten zonlicht gebruiken.”
Dir proces wordt radiolyse genoemd en kan zelfs in donkere, koude omgevingen zonder zonlicht leven mogelijk maken.
Met behulp van computersimulaties hebben de onderzoekers onderzocht hoeveel energie dit proces zou kunnen opleveren op mars en op de ijzige manen van Jupiter en Saturnus.
Deze manen, die bedekt zijn met dikke lagen ijs, zouden onder hun oppervlak water verbergen.
De wetenschappers ontdekten dat Enceladus het meeste potentieel had om op deze manier leven te ondersteunen, gevolgd door mars en vervolgens Europa.
“Deze ontdekking verandert de manier waarop we denken over waar leven zou kunnen bestaan”, aldus Dr. Atri.
“in plaats van alleen te zoeken naar warme planeten met zonlicht, kunnen we nu ook plaatsen overwegen die koud en donker zijn, zolang ze maar wat water onder het oppervlak hebben en worden blootgesteld aan kosmische straling.”
“Leven zou op meer plaatsen kunnen overleven dan we ooit hadden gedacht.”
In hun onderzoek introduceren de auteurs ook een nieuw concept, namelijk de radiolytische bewoonbare zone.
In tegenstelling tot de traditionele bewoonbare zone – het gebied rond een ster waar een planeet vloeibaar water op het oppervlak kan hebben – richt deze nieuwe zone zich op plaatsen waar water ondergronds aanwezig is en door kosmische straling kan worden geactiveerd.
Aangezien kosmische straling overal in de ruimte voorkomt, zou dit kunne betekenen dat er veel meer plaatsen in het heelal zijn waar leven zou kunnen bestaan.
“De bevindingen bieden nieuwe richtlijnen voor toekomstige ruimtemissies”, aldus de onderzoekers.
“In plaats van alleen te zoeken naar tekenen van keven aan het oppervlak, zouden wetenschappers ook ondergrondse omgevingen op mars en de ijzige manen kunnen verkennen met behulp van instrumenten die chemische energie kunnen detecteren die door kosmische straling wordt opgewekt.”
“Dit onderzoek opent spannende nieuwe mogelijkheden in de zoektocht naar leven buiten de Aarde en suggereert dat zelfs de donkerste, koudste plekken in het zonnestelsel de juiste omstandigheden zou kunnen hebben om leven te laten overleven.”
Het onderzoek is in de International Journal of Astrobiology gepubliceerd.
Artikel: Dimitra Atri et al. 2025. Estimating the potential of ionizing radiation-induced radiolysis for microbial metabolism on terrestrial planets and satellites with rarefied atmospheres. International Journal of Astrobiology 24: e9; doi: 10.1017/S1473550425100025
Eerste publicatie: 30 juli 2025
Bron: sci.news
