Könnte natürliche Kernreaktoren Leben auf diesem und anderen Planeten gefördert haben?

Während moderne Menschen die fortschrittlichste Technik nutzen Kernreaktoren zu bauen, Natur, manchmal macht sie durch Zufall.

Beweise für einen Cluster von natürliche Kernreaktoren auf der Erde gefunden wurde, und einige Wissenschaftler sagen, dass unser Planet viel mehr in ihrer antiken Vergangenheit gehabt haben kann. Außerdem gibt es Grund zu glauben, andere Planeten hätten ihre eigenen natürlich vorkommende Kernreaktoren, obwohl Beweise, um zu bestätigen, dass dieses trübe ist. Wenn sie existierten, die großen Mengen an Strahlung und Energie, die durch solche Reaktoren müssten komplizierte hatte Auswirkungen auf alles Leben auf dieser oder anderen Welten zu entwickeln Experten sagen.

Natürliche Kernreaktoren auftreten, wenn Ablagerungen von das radioaktive Element Uran an einer Stelle aufbauen und schließlich entzünden eine selbsttragende Kettenreaktion wo Uran teilt, in einem Prozess namens Kernspaltung, Herstellung von anderen Elementen. Die Reaktion gibt einen mächtigen Schlag an Energie frei.

Diese Energie könnte vorteilhaft und sehr schädlich für die Entwicklung von Leben, je nach den Umständen. [7 Theorien über den Ursprung des Lebens]

Nur Beispiel

Die einzigen bekannten Beispiele für natürliche Kernreaktoren auf der Erde wurden in der oklona Region von Gabun, Afrika, im Jahr 1972 entdeckt. Französischer Bergleute entdeckt, dass die Uran-Proben, die sie extrahiert in der seltenen Isotop Uran-235, das einzige natürlich vorkommende Material auf der Erde fähig Kernspaltung Reaktionen aufgebraucht waren. Es war, als ob das Material bereits durch eine Kernreaktion gegangen und aufgebraucht.

In der Tat ist das Szenario am besten durch Studien unterstützt. Wissenschaftler glauben, eine Konzentration von Uran 235 es ging vor etwa 2 Milliarden Jahren kritisch und unterzog sich Kernspaltung, genauso wie in vom Menschen geschaffenen Kernreaktoren.

"Soweit wir wissen, wir haben nur Beweise für natürliche Reaktoren bilden und den Betrieb an einem Standort in Gabun, aber das zeigt, dass es möglich ist, und unsere Berechnungen deuten darauf hin, dass es sehr viel wahrscheinlicher, früher in der Erdgeschichte, war", sagte Jay Cullen von der University of Victoria in Kanada.

Cullen und Laurence A. Coogan, einen Kollegen an der University of Victoria, erforscht, wie wahrscheinlich diese Reaktionen waren Erde war viel jünger, je nachdem wie viel Uran in einem bestimmten Gebiet ist notwendig für das Material kritisch und beginnen eine autarke Kernspaltungsreaktion. Fanden sie, dass während der Archaikum Epoche zwischen rund 2,5 Milliarden und vor 4 Milliarden Jahren natürliche Kernreaktoren hätte relativ häufig.

"Es sicherlich mehr als wahrscheinlich scheint, dass diese Art von Reaktoren viel häufiger in der frühen Erdgeschichte gewesen wäre weil die Menge [von Uran] Sie müssen eigentlich ziemlich klein ist," sagte Cullen Astrobiology Zeitschrift.

Da gibt es so eine schlechte geologische Aufzeichnung von links so lange vor, haben Wissenschaftler jedoch sehr wenig Weg diese Idee zu bestätigen.

Der Funke des Lebens

Wenn natürliche Kernreaktoren auf der frühen Erde anwesend waren, hätten sie interessante Effekte auf alle werdenden Lebens.

Die ionisierende Strahlung freigesetzt durch eine Kernreaktion beschädigen DNA, die kostbare Anweisung Code in jede Zelle des Lebens integriert. Wenn Organismen zu nah auf die Website eines Reaktors lebten, könnten sie völlig ausgelöscht haben. Jedoch möglicherweise Leben am Stadtrand von einem Kernreaktor hängen erhalten eine geringere Dosis der Strahlung – nicht genug, um zu töten, aber genug, um Mutationen im genetischen Code einzuführen, die die Vielfalt in der lokalen Bevölkerung gefördert haben könnte.

"Die ionisierende Strahlung tatsächlich einige genetische Variation bieten würde,", sagte Cullen. "Das ist die Menge, dass natürliche Selektion ist handeln, und es helfen könnte, um Veränderungen im Organismus mit der Zeit zu fördern. Ich denke, dass die meisten Menschen sehen ionisierende Strahlung als eine schlechte Sache, aber das ist nicht immer so. "

Darüber hinaus denken die Kernreaktoren selbst zur Verfügung gestellt haben könnte ein noch größerer Gewinn Leben von gibt es den Funken, die, den es benötigt, um in erster Linie stammen, einige Wissenschaftler. Zachary Adam, jetzt ein Student an der Montana State University in Bozeman, schlug die Möglichkeit in einem 2007 Artikel in der Fachzeitschrift Astrobiology, die er als Doktorand an der University of Washington schrieb.

Wissenschaftler nicht sicher wissen, wie Leben auf der Erde begann, aber sie denken, dass es irgendeine Art von Ausbruch von Energie zu beginnen es erforderlich. Diese Energie wäre erforderlich gewesen, um die Bindungen der einfachen Elementen wie Kohlenstoff, Stickstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, brechen, dass sie zu den ersten komplexen organischen Molekülen rekombinieren können.

Andere Forscher haben vorgeschlagen, dass ein Streik des Blitzes die notwendige Energie bereitgestellt haben könnte, aber Adam meint, dass die Energie, die durch einen natürlichen Kernreaktor den Katalysator zur Verfügung gestellt haben könnte.

"Ich denke, es ist mindestens ebenso möglich wie andere Ideen, wenn nicht plausibler, aber ich merke, dass alle eine Vorliebe für ihre eigenen Ideen,", sagte Adam.

Woanders leben?

Wenn natürliche Kernreaktoren Leben auf diesem Planeten entstehen geholfen haben könnte, ist es auch möglich, sie bei der Aussaat woanders leben eine Rolle gespielt haben.

So weit, bedeutet Wissenschaftler begrenztes Wissen über die Geologie der extrasolaren Planeten, sie können nicht sagen wie häufige natürliche nuklearen Reaktoren möglicherweise auf anderen Welten. Adam sagte, dass einige Elemente auf der frühen Erde, die diese Reaktoren Form geholfen haben könnte scheinen nicht so reichlich auf den Oberflächen von anderen Planeten zu sein.

Zum Beispiel sagte Gezeitenkräfte des Mondes auf der Erde, die früher stärker als heute aufgrund der Mond näher vor langer Zeit spielte eine wichtige Rolle bei der Entstehung von schweren Mineralien wie Uran-235 zu sammeln in dichten Flecken an Stränden, Adam. Die Erde hatte auch differenziert in separate Schichten, darunter eine Kruste und einen Mantel, die geholfen zu trennen und die schweren radioaktiven Elemente zu konzentrieren.

Diese Eigenschaften, vor allem Erdkruste Differenzierung wie die auf der Erde scheinen nicht so häufig unter den anderen Planeten des Sonnensystems werden, sagte Adam.

Aber nicht alle Experten sind pessimistisch, was natürliche Kernreaktoren auf andere Welten.

Plasmaphysiker John Brandenburg von Orbital Technologies Corp. analysiert Ergebnisse aus der NASA Mars Odyssey Orbiter, der die Oberfläche des roten Planeten mit verschiedenen Instrumenten, einschließlich einem Gammastrahlen-Spektrometer befragt wurden. Brandenburg sagt die Gammastrahlen-Ergebnisse zeigen Hinweise auf eine Fülle von radioaktiven Uran, Thorium und Kalium, vor allem in einer bestimmten Stelle auf dem Mars, die er zu einem großen Kernreaktion Attribute dort rund die Hälfte vor 1 Milliarde Jahren.

"Im Grunde sah es als ob Mars mit einer dicken Schicht von radioaktiven Stoffen bedeckt war, und auch die Atmosphäre voller separating Produkte war", sagt Brandenburg. "Es ist irgendwie ein Kinderspiel zu diesem Zeitpunkt. Es scheint eine große radiologische Ereignis auf dem Mars gewesen zu sein, und es scheint gewalttätig gewesen zu sein."

Wenn solch ein riesiges nuklearen Ereignis aufgetreten ist, wäre es für alle angehenden Mars Leben katastrophal gewesen.

"Es eine schreckliche Katastrophe gewesen sein würde," sagte Brandenburg. "Was Biosphäre auf dem Mars wohl damals eine massive Aussterbeereignis gelitten und es setzen wirklich wieder Leben auf dem Mars." "

Jedoch haben viele Mars Geologen Brandenburgs Vorschlag mit Skepsis begrüßt.

"Diese Hypothese ist nicht wahrscheinlich, um wahr zu sein", schrieb der University of Arizona William Boynton, principal Investigator für Mars Odyssey Gammastrahlen-Spektrometer, in einer e-Mail. "Ja, wir fanden Thorium und Uran, und sie sind natürliche Elemente, die überall zu finden. Die Menge variiert, aber die Erklärungen sind sehr banal."

Boynton, sagte, dass er bezweifelt, dass natürliche Kernreaktoren wie in Gabun anderswo üblich sind.

"Die natürliche Reaktor in Afrika ist real, aber es so viel Interesse war deshalb, weil es so selten ist", sagte Boynton. "Ich würde sagen, dass es nahezu unmöglich ist, dass jede natürliche Reaktor überall sonst im Sonnensystem geschehen ist. Es kann sein, dass es nur einmal auf der Erde passiert!"

Diese Geschichte wurde von Astrobiology Magazine, eine Web-basierte Publikation, gesponsert von der NASA Astrobiology Programm bereitgestellt.