Urgammelt vand på Jorden åbner op for liv på Mars
Vand i en dyb, canadisk mine kan være 2,6 milliarder år gammelt. Tilsvarende vand-lommer findes på Mars.

Gas bobler ud af jorden dybt nede i en kobber- og zinkmine nær byen Timmins i Ontario, Canada. Gassen har en kemisk sammensætning, som kan give næring til mikrober, der lever i dybe vandlommer langt under jorden. (Foto: J. Telling)

Gas bobler ud af jorden dybt nede i en kobber- og zinkmine nær byen Timmins i Ontario, Canada. Gassen har en kemisk sammensætning, som kan give næring til mikrober, der lever i dybe vandlommer langt under jorden. (Foto: J. Telling)

Det gamle vand er fundet i 2,4 kilometers dybde i en mine nær byen Timmins i Ontario i Canada. Det indeholder stoffer som blandt andet hydrogen og metan, der kan give næring til liv.

Tilsvarende lommer med vand kan findes dybt nede i bjergene på Mars. I så fald kan der findes liv også her, overvejer de britiske og canadiske forskere i en artikel i tidsskriftet Nature.

Forskerne har brugt sammensætningen af ædelgasser i vandet til at anslå alderen. De laveste estimater går på cirka 1,5 milliarder år, og de højeste er 2,6 milliarder år.

Hvis det højeste estimat er korrekt, og vandet har ligget urørt, er det fra en tid, da Jorden var under halvt så gammel som nu.

Bittesmå livsformer i Kenorland

Historien om, hvordan vandlommen blev til, starter endda lidt tidligere.

Da var området rundt om Timmins et lavvandet hav. Det var en del af superkontinentet Kenorland.

Video fra minen, hvor man har fundet oldgammelt vand. (Video: L. Li)

På den tid levede der ikke andre livsformer på Jorden end encellede mikroorganismer. Deres efterkommere findes fortsat. Nogle af dem kaldes arkebakterier, arkæer, eller urbakterier, andre var grønalger.

Gammelt vand med meget næring

Sovende vulkaner vågnede til live med jævne mellemrum og sprøjtede lava og røg ud. Jord blev aflejret både på land og på havbunden.

Så, for cirka 2,64 milliarder år siden, blev bjergarterne gennemtrængt af vand og omformet af kemiske reaktioner.

Forskerne tror, at det gamle vand dybt nede i minen stammer fra denne tid. Efter den tid har bjerglagene nemlig været helt i ro. I dag er de grundfjeld i den store flage, som kaldes det canadiske skjold.

Forskerne har pumpet vandprøver op fra borehuller i Timmins-minen. Dette vand indeholder forholdsvis meget hydrogen, metan og nitrogen. Dette er stoffer, som mikroorganismer kan leve af.

Frosset isotopbillede

For at finde vandets alder, har forskerne målt, hvad det indeholder af forskellige ædelgasser, blandt andet xenon. Dette grundstof findes i forskellige varianter, kaldet isotoper.

Halobacterie, eksempel på en arkebakterie. Hver celle er cirka fem tusindedel millimeter lang. (Foto: NASA)

Da Jorden var ung, var sammensætningen af xenon-isotoper i atmosfæren anderledes end i dag. I atmosfæren bliver denne sammensætning langsomt ændret.

Da vandet blev lukket inde i bjerglag, standsede denne ændring. Sammensætningen af xenon-isotoperne i vandet bliver omtrent som et frosset isotopbillede af fortiden.

Forskerne har brugt flere ædelgasser og flere isotoper for at gøre beregningerne mere pålidelige. De er derfor ganske sikre på, at vandet er mindst en milliard og muligvis hele 2,64 milliarder år gammelt.

Isotoperne er gamle, ikke vandet

Ikke alle er så sikre. Det kan være problematisk at bruge isotoper til at bestemme alderen på vand.

Isotoperne nedbrydes i bjergarterne, uafhængigt af vandet, indvender Tom Victor Segalstad. Han er geolog på Naturhistorisk museum ved Universitetet i Oslo.

Det betyder, at vandet kan være yngre end isotoperne, som er opløst i det.

Urgammetl vandt er mærkelig geologisk forekomst

Forskerne fra universiteterne i Manchester og Toronto opsamler vand i 2,4 kilometer dybde i Timmins-minen i Ontario, Canada. (Foto: LiveScience/Holland et al) )

Tom Victor Segalstad er også skeptisk over for, om vandet har været isoleret så længe. Sprækkerne, som slap vandet ind, må i så fald have holdt sig lukkede siden da.

Sprækker er ofte det svageste område i sten. De kan åbne sig igen på grund af påvirkninger, som stenen bliver udsat for gennem tiderne.

Sprækker, som er fyldt af mineraler, er desuden ofte porøse. De slipper vand igennem.

Hvis forskerne har ret, vil vandlommen i Timmins-minen derfor virkelig være en mærkelig geologisk forekomst, mener Tom Victor Segalstad.

Et lille håb om vand i Finmarken

Han peger også på, at gamle Norge har lige så gammelt grundfjeld som Canada. Det baltiske skjold dækker hele den nordlige og østlige del af Norden, blandet Finmarken.

Men håbet om at finde tilsvarende vandlommer her er lille, mener Tom Victor Segalstad.

Boblende vand, der er milliarder af år gammelt, opsamles fra et reservoir, som ligger 2,4 kilometer under jorden. (Foto: J. Moran)

Bjergarterne i Finmarken er blevet æltet og banket af geologiske processer gennem lang tid. Dermed vil eventuelle sprækker og lommer med vand være ødelagt.

Arkæer kan måske sladre om vandet

Forskerne har endnu ikke fundet liv i vandet fra Timmins-minen. Næringsstofferne giver alligevel et håb om, at der senere kan findes liv i form af arkæer, som har levet isoleret i milliarder af år.

Hvis forskerne finder sådanne arkebakterier, så bliver det svært at fastslå sikkert, om de har været helt isoleret, mener Øyvind Hammer, der er lektor i palæontologi ved Naturhistorisk museum ved Universitet i Oslo. Han fortæller, at arkæer har levet i omtrent samme miljø for altid.

Derfor presser evolutionen dem ikke til at udvikle sig. De er naturligt konservative. En arkebakterie i dag er omtrent som for flere milliarder år siden.

Hvis analyser af arvestoffet DNA viser store forskelle mellem arkebakterier i vandlommen og i åbent vand, kan det betyde, at arkebakterierne i vandlommen har været isoleret over lang tid.

På den anden side mangler forskerne DNA for mange arkebakterier i åbent vand. Forskellen i DNA kan altså ganske simpelt skyldes, at det er en ny og ubeskrevet form, der er fundet, ikke én, som har været isoleret, ifølge Øyvind Hammer.

Venter en underjordisk udgave af Noas Ark?

Under den blegrøde ørken på Mars kan der også ligge lommer af vand, hvor liv har overlevet i milliarder af år, mener forskerne bag Nature-studiet. (Foto: NASA/JPL)

Øyvind Hammer holder alligevel muligheden åben for, at arkebakterier i isolerede vandlommer kan have gået igennem en anden evolution end almindelige arkebakterier.

Forskerne bag studiet har også en anden indfaldsvinkel til livet i dybet. Hvis der bliver opdaget liv, som har kunnet leve isoleret i milliarder af år, kan det betyde, at liv kan findes endnu dybere nede i jordskorpen end hidtil antaget.

Sådanne lommer af liv kan også fungere som underjordiske udgaver af Noas Ark. De kan ligger der længe og slippes fri, når bjerglagene åbner sig igen efter enorme tidsrum.

Måske lever primitivt liv på Mars

Måske findes der også slumrende lommer af liv på Mars, spekulerer forskerne videre.

Store dele af bjerggrunden på Mars har ligget stille uden vulkanisme i milliarder af år. Her findes også gamle sten, som er omformet af vand og varme, som i Timmins-minen i Canada.

I sådanne sten kan de kemiske processer udvikle hydrogen og metan. Hvis sådanne lommer med næringsrigt vand findes dybt nede under den blegrøde ørken på Mars, myldrer de måske af primitive livsformer som tålmodigt venter på bedre tider.

© forskning.no Oversættelse: Julie M. Ingemansson

... Eller følg os på Facebook, Twitter eller Instagram.

Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.