Indtil de tidlige 1990'ere mistænkte ingen, hvor aktivt beboerne i jordens dybder kunne være. Forskere mener nu, at mikrober, der lever under jorden, kan have hjulpet med at forme kontinenter, frigive ilt og give liv, som vi kender det. Atlantic Magazine udforsker, hvordan studiet af disse mikroorganismer på vores planet kan hjælpe med at opdage liv i rummet, såsom Mars.
De lever tusinder af meter under jordoverfladen. De lever af brint og udsender methan. Og de er i stand til at ændre vores verden mere fundamentalt, end vi kan forestille os.
Alexis Templeton husker den 12. januar 2014, da den dag, vandet eksploderede. En Pyrex-glasflaske, der var tæt lukket og fyldt med vand, eksploderede som en ballon.
Templeton kørte sin Land Cruiser over den ujævne og stenede overflade af Wadi Lawayni-dalen, et bredt skår, der skar gennem Oman-bjergene. Hun parkerede sin bil på en betonplatform med udsigt til, hvor der for nylig var blevet boret en vandbrønd. Templeton åbnede låget på denne brønd og sænkede flasken ned i dens dystre dybder i håb om at få vandprøver fra en dybde på omkring 260 meter.
Wadi Lavaini-dalen er omgivet af stenede toppe af chokoladebrun farve, disse klipper er hårde som keramik, men de er afrundede og hængende, mere som gamle mursten lavet af mudder. Dette fragment af Jords indre, på størrelse med delstaten West Virginia, blev klemt til overfladen ved sammenstød af tektoniske plader for millioner af år siden. Disse eksotiske klipper - de repræsenterer anomalier på jordoverfladen - fik Templeton til at komme til Oman.
Kort efter at hun løftede vandflasken ud fra dybden af brønden, brast hun åbent under internt pres. Vand sprøjtede ud af revnerne og sydede som sodavand. Den gas, der eksploderede inde i hende, var ikke kuldioxid som i læskedrikke, men brint, en brændbar gas.
Templeton er geobiolog ved University of Colorado i Boulder, og denne gas er af særlig betydning for hende.”Organismer elsker brint,” siger hun. Det vil sige, de elsker at spise det. I sig selv kan brint ikke betragtes som bevis på liv. Dog antyder det, at klipper under jordoverfladen kan være nøjagtigt, hvor livet kan trives.
Templeton er en af et stigende antal videnskabsmænd, der mener, at jordens dybder er fyldt med liv. Ifølge nogle skøn kan denne uudforskede del af biosfæren indeholde fra en tiendedel til halvdelen af alt levende stof på Jorden.
Salgsfremmende video:
Videnskabsfolk har opdaget mikrober, der bebor granitklipper i en dybde på cirka to kilometer (6.000 fod) i Rocky Mountains, såvel som i marine sedimentære klipper tilbage til dinosaurernes tid. De fandt endda bittesmå levende ting - orme der ligner leddyr af rejer, ballebånd - i guldminerne i Sydafrika i en dybde på 340 meter (11 tusind fod).
Vi mennesker har en tendens til at betragte verden som solid sten dækket med et tyndt lag af liv. For forskere som Templeton ligner planeten imidlertid mere som en ostcirkel, hvis tætte kanter konstant ødelægges af de formerende mikrober, der lever i dens dybder. Disse væsener kommer fra de kilder, der ikke kun synes uspiselige, men også immaterielle - vi taler om det atomære forfald af radioaktive elementer, om processen, der opstår som et resultat af klippetrykket, når de synker ned i jordens dybder og deres nedbrydning, og måske endda ca. jordskælv.
Templeton kom til Oman for at finde skjulte oaser i livet. Brintgasgasen i 2014 var et vigtigt bevis på, at hun var på rette vej. Så Templeton og hendes kolleger vendte tilbage til Oman i januar i januar for at bore en brønd til en dybde af 400 meter (1.300 fod) og forsøge at finde indbyggerne i disse dybder.
En varm vinteraften ringede en gennembrydende lyd over de solskinnede vidder i Wadi Lavaina-dalen. En bulldozer optrådte næsten i midten af denne dal. Og foran ham var en boreaksel, der var i stand til at rotere med en hastighed på flere omdrejninger pr. Minut.
Et halvt dusin mennesker i hårde hatte - hovedsagelig indiske arbejdere, der er ansat af et lokalt firma - betjente riggen. Templeton og et halvt dusin andre forskere og kandidatstuderende stod flere meter væk i skyggen af en baldakin, der svingede sig i den blide brise. Alle studerede bøjning over borde og studerede de stenprøver, som arbejderne bragte ovenpå næsten hver time.
Denne rig var i drift hele dagen, og de indgående jordprøver ændrede farve, når dybden steg. De første par meter af klippen havde en orange eller gul farvetone, hvilket indikerede, at ilt fra overfladen havde gjort jernet indeholdt i klippen til rustne mineraler. På en dybde på 20 meter forsvandt spor af ilt, stenene mørkede til en grønlig lyserød farve med sorte årer.
”En smuk sten,” sagde Templeton og strøg overfladen med sin latexhandskede hånd. Hendes beskyttelsesbriller var rejst op og hvilede på lige mørkt blondt hår, og afslørede kinder, der var mørklagt fra mange års arbejde på skibe, på tropiske øer, i Arktis breddegrad og andre steder.”Jeg håber at se mere af denne type materiale,” sagde hun.
Denne grønligt-sorte sten forsynede hende med et glimt af noget, som næsten umuligt kan ses andre steder på vores planet.
Disse stenprøver, der blev bragt til overfladen fra store dybder, viste sig at være rige på jern - jern i form af mineraler, der som regel ikke overlever på jordens overflade. Dette underjordiske jern er så kemisk reaktivt, det har en tendens til at kombinere med ilt så meget, at når det kommer i kontakt med vand under jorden, brydes vandmolekyler. Det trækker ilt ud af vandet og efterlader brint.
Geologer kalder denne proces "serpentinisering" på grund af de svage spor af sorte, grønne og hvide mineraler, den efterlader. Serpentinisering forekommer normalt på steder, der er utilgængelige for mennesker, herunder i en dybde på flere tusinde meter under Atlanterhavets bund.
Og her i Oman kommer klipperne i jordens dybder så tæt på overfladen, at serpentinisering kun forekommer et par hundrede meter under fødderne. Brintet, der rev i stykker Tempelton-vandflasken i 2014 var et lille eksempel på serpentiniseringsprocessen; en vandbrønd, der blev boret for flere år siden i denne region, producerede så meget brint, at der endda var en trussel om en eksplosion, og som et resultat blev regeringen tvunget til hurtigt at konkretisere den.
Brint er et specielt stof. Det er blevet brugt som en af drivmidlerne til opsætning af Apollo-rumfartøjer og skyttelbusser til kredsløb, og det er et af de mest energisk rige elementer, der naturligt forekommer på Jorden. Dette gør det til en vigtig mad for de mikrober, der findes under jordoverfladen.
Fragmenter af sten beregnet til geologisk forskning.
I alt kan mikrober, der bor under bjergene i det østlige Oman, forbruge tonsvis af brint hvert år, hvilket resulterer i en langsom og kontrolleret forbrænding af gassen, nøjagtigt kontrolleret af enzymer i deres vandfyldte celler.
Imidlertid er brint kun halvdelen af ligningen for livet - for at producere energi fra brint, har mikrober brug for noget andet for at brænde det, ligesom den menneskelige race er tvunget til at indånde ilt for at forarbejde mad. Templetons hovedopgave er netop at forstå, hvad mikrober "indånder" med på en sådan dybde under Jorden, hvor der ikke er ilt.
Klokken to om eftermiddagen leder en mishandlet pickup til borestedet langs en støvede og mudret vej. Bag ham er - strengt den ene efter den anden - seks kameler, der har hoveder svingende i vinden. Dette er lokale dyr, de er bundet med korte snor, og de er på vej mod et nyt græsareal beliggende et sted i denne dal.
Templeton glemte kamelerne og råbte pludselig uden at skjule hendes begejstring: "Guld!" Hun pegede på en prøve af jord på bordet samt en lille klynge gule metalkrystaller. Deres kubiske form hjalp med til at forstå hendes lille vittighed: disse krystaller var ikke ægte guld, men guldet af fjols, der også kaldes jernpyrit.
Jernpyrit er sammensat af jern og svovl, og dette er et af mineraler, der også kaldes "biogen": dets dannelse er undertiden forbundet med aktiviteten af mikrober. Selve krystaller kan dannes ud fra det affald, som mikrobielle celler "indånder". Derfor kan pyrit være et biprodukt af mikrobiel stofskifte, en mulighed Templeton kalder "smuk".
Hjemme i Colorado vil hun give disse krystaller den samme opmærksomhed, som en arkæolog ville vie til en bunke af gammelt romersk affald. Hun vil skære dem i gennemsigtige stykker og undersøge dem under et mikroskop. Hvis pyrit faktisk er et produkt af levende celler, kan mikrober "sandsynligvis blive begravet i mineraler." Hun håber at finde deres fossiliserede kroppe.
Indtil de tidlige 1990'ere mistænkte ingen, hvor aktivt beboerne i jordens dybder kunne være. Det første bevis blev fundet i klippen under havbunden.
Geologer har længe bemærket, at de vulkaniske gasser, der findes i mørke basaltiske klipper, er tusinder af meter under havbundens niveau, som ofte har mikroskopiske depressioner og tunneler.”Vi havde ingen idé om, at dette kunne være biologisk,” siger Hubert Staudigel, en vulkanolog ved Scripps Institute of Oceanography i La Jolla, Californien.
I 1992 antydede en ung videnskabsmand ved navn Ingunn Thorseth fra Universitetet i Bergen i Norge, at disse depressioner er den geologiske ækvivalent af tandkaries - mikrober indlejrede det i vulkansk glas ved at indtage jernatomer. Faktisk opdagede Thorset, hvad der kunne forveksles med døde celler inden for disse fordybninger i sten opsamlet tre tusinde fod under havbunden.
Da disse opdagelser blev offentliggjort, arbejdede Templeton endnu ikke i marken. Hun tjente sin kandidatgrad i geokemi i 1996 og gik derefter på arbejde på Lawrence Berkeley National Laboratory i Californien, hvor hun studerede, hvor hurtigt mikrober spiser luftbrændstof i jorden ved en tidligere amerikansk flådebase. Nogle år senere studerede hun for sin doktorafhandling ved Stanford University, hvordan underjordiske mikrober metaboliserer bly, arsen og andre forurenende stoffer under stofskiftet.
I 2002 flyttede hun til Scripps Lab for at arbejde sammen med professor i biologi, Bradley Tebo og Staudigel, for at studere lignende problemer, nemlig hvordan mikrober lever i jern og andre metaller i basaltglas, der findes i havbunden.
I november samme år, på det bageste dæk af et forskningsskib i midten af Stillehavet, klatrede hun gennem en luge ind i den nedsænkede bil Pisces-IV i bilstørrelsen og dykkede ned i havbunden. Terry Kerby, en pilot ved det Hawaii-baserede havbundsforskningslaboratorium, pegede fartøjet mod den sydlige hældning af Loihi Seamount, en undervands vulkan nær Hawaiis Big Island.
På 1.700 meter lysede ubådens søgelys næppe det mærkelige undervandslandskab - en blandet blanding af, hvad der lignede tætpakkede skraldesposer, der var stablet op i et rod i en slags pyramide. Disse såkaldte basaltpuder dannet gennem århundreder, da lavaen perkolerede gennem revner kolliderede med havvand, hvorefter den hurtigt afkøledes og blev til glatte sten. Templeton lå på hendes side af bænken, dirrende i kulden, og så gennem det tykke glas, da Kirby flisede bidder af basalt med en mekanisk arm. Otte timer efter starten af dykningen til havbunden vendte de tilbage til overfladen med fem kg sten.
Samme år besøgte hun og Stuadigel Kilauea-vulkanen på Hawaii i håb om at samle mikrobielt frit vulkanglas, som de kunne sammenligne med prøver indsamlet fra havbunden. Bærende på tunge støvler kom de ikke til lavastrømmen og gik over den forstenede skorpe, som kun var et par centimeter tyk. Staudigel fandt et sted, hvor orange smeltet lava brød gennem den resulterende størknede skorpe. Han hentede et stykke varm lava med en metalstang - det lignede varm og klistret honning - og placerede det i en spand vand. Vandet kogte med en fløjte og støj, og efter en tid hærdede lavaen og blev til glas.
Tilbage i laboratoriet isolerede Templeton dusinvis af bakteriestammer, der optager jern og mangan fra klipper i bunden af havet. Sammen med sine kolleger smeltede hun igen sterilt glas fra Kilauea-vulkanen i en ovn, tilsatte forskellige mængder jern og andre næringsstoffer til det og voksede bakteriestammer fra dem. Hun brugte de mest avancerede teknikker, herunder røntgenstråler, og så med glæde, når bakterier genanvender mineraler.
”Hele kælderen var fyldt med basaltsten opvokset fra bunden af havet, fordi jeg simpelthen ikke kunne nægte dem,” fortalte hun mig en af de dage, hvor der ikke var nogen boring.
Imidlertid havde disse klippeprøver såvel som de bakterier, der fodres med dem, set fra Templetons synspunkt en stor ulempe - de blev taget fra havbunden, hvor vandet allerede indeholder ilt.
Oxygen er en del af alle levende ting på Jorden - fra jordvarme og regnorme til vandmænd; vores atmosfære og de fleste af verdenshavene er fyldt med den til omfordeling. Imidlertid har Jorden haft så meget ilt i kun en lille periode af sin historie. Selv i dag har store dele af vores planetes biosfære aldrig fundet ilt. Det er nok at kaste sig ned i jorden et par meter, og der er ikke længere noget ilt. Et andet sted i solsystemet, inklusive Mars, hvor livet kan eksistere, finder du ikke ilt.
Mens Templeton studerede jordens dybe biosfære, blev hun også interesseret i spørgsmålet om livets oprindelse på vores planet og andre steder i solsystemet. At udforske underjordisk rum kan give et glimt af disse adskilte steder og tidspunkter, men det vil kun være muligt, hvis hun kan gå dybere, uden for iltens rækkevidde.
Oman-bjergene syntes at være det ideelle sted for denne form for udforskning. Denne enorme masse af sten, der gradvis udsættes for serpentinisering, har iltberøvede steder inde i den, såvel som kemisk aktive jernforbindelser, som ifølge forskere befinder sig i jordens dybder.
Templeton og flere andre dybe biosfæreforskere var involveret i et andet stort projekt, der var i dets tidlige planlægningsstadier, Oman Drilling Project.
Projektet ledes af Peter Kelemen, en geolog ved det New York-baserede Lamont-Doherty Earth Observatory. Det har sin egen mission - dybe klipper i Oman interagerer ikke kun med ilt og vand, men også med kuldioxid, mens de presser gas ud i atmosfæren og indkapsler det i carbonatmineraler - denne proces, hvis forskere kan forstå det, vil hjælpe menneskeheden med at reducere emission af kuldioxid i atmosfæren.
Kelemen var til stede under boringen i Wadi Lavaini i januar 2018. Han var overbevist om, at der ville blive opdaget bevis for livet. Disse klipper dannede oprindeligt ved temperaturer over 980 grader Celsius (1800 grader Fahrenheit). De afkølet dog hurtigt, og i dag har temperaturen i det øverste lag, som er ca. 500 meter dyb, en temperatur på ca. 30 grader Celsius (90 grader Fahrenheit). Disse klipper "var ikke varme nok til at dræbe alle mikrober siden kridt" - dinosaurernes æra.
Klokken tre om eftermiddagen samlet et halvt dusin besætningsmedlemmer sig ved olieriggen til et slags ritual, som alle venter med intens opmærksomhed.
En ny del af kernen, der lige er hentet fra den borede skaft, sænkes ned på skibet. Vi taler om en tre meter høj stencylinder - den svarer omtrent i tykkelse til den tykke ende af en baseball bat, og den er placeret i en metalcylinder.
Arbejderne løftede den ene ende af dette rør. Og kernen gled ud af det - sammen med den sorte og klæbrige væske. Sort, tyk mudder spildt på jorden. Kernen, der blev ekstraheret fra jorden, var helt dækket med dette stof.
”Åh herregud,” sagde nogen. - Wow”. Rundt hviskede.
En af arbejderne tørrede den udtrukne kerne ud, hvorefter små bobler begyndte at dannes på sin glatte og skinnende overflade, som i kogende olie. Denne stenprøve, som ikke blev påvirket af det pres, den oplevede under jorden, frigav gasser fra sig selv lige foran vores øjne, og dens bobler siver gennem porerne i klippen. Duften af spildevand og brændende gummi begyndte at sive ud i luften - lugten, som forskerne der var der, identificerede straks.
”Det er en meget livlig klippe,” sagde Templeton.
"Hydrogensulfid," sagde Kelemen.
Brintsulfid er en gas, der dannes i kloakken, i din tarm, og også - nu åbenbart - under jorden i Oman. Det produceres af mikrober, der lever i fravær af ilt. Frataget denne livgivende gas gør de et trick, som dyrene, der lever på planetens overflade ikke er i stand til - de begynder at indånde noget andet. Med andre ord forbrænder de deres mad ved hjælp af andre kemikalier, der findes under jorden.
En del af kernen hævet til overfladen blev gennemboret med striber af orange kanelsten - sådan blev de steder, hvor varm lava hældes gennem dybe revner på jordoverfladen for millioner af år siden, markeret, og i det øjeblik var denne klippe i jordens tarm på en dybde af flere kilometer …
Disse spor af fossiliseret magma gav gradvist deres kemiske bestanddele til grundvandet - inklusive molekyler kaldet sulfater, som er sammensat af et svovlatom bundet til fire iltatomer. Tilsyneladende brugte mikrober disse molekyler til at fordøje brint, sagde Templeton.”De spiser brint og indånder sulfat.” Og så frigiver de stadig deres gasser.
Hydrogensulfid har ikke kun en stærk og ubehagelig lugt. Det er også giftigt. Derfor risikerer selve mikroberne, der producerer det, at blive forgiftet, da de ophobes under jorden. Hvordan klarer de at undgå forgiftning? Igen giver klippen os svaret.
Boringen fortsatte de næste par dage, men den sorte gylle forsvandt gradvist. Hver nye kerne, der blev bragt til overfladen, var tør og lugtfri. Selve klippen har dog ændret sig - dens vene-lignende mosaik og serpentin mørkede, og dens vigtigste nuancer var grå og sort, og det begyndte at ligne et plettet nederdel dyppet i blæk.
”Al denne formørkelse er bioprodukt,” sagde Templeton en aften, da hun og hendes kollega Eric Ellison befandt sig i en instrumentbelastet laboratorietrailer, der pakker klippeprøver, der skulle sendes hjem. Nogle af stenene var i forseglede plexiglasbokse, og Ellison flyttede dem ved hjælp af handsker placeret på kasserne på maskinerne - alt dette gav indtryk af, at der var noget uhyggeligt i de indsamlede stenprøver. Denne forholdsregel var dog ikke beregnet til at beskytte personen; dette blev gjort for at fratage følsomme mikrober kontakt med ilt.
Templeton mente, at det var disse mikrober, der havde en indvirkning på nylige stenprøver - hydrogensulfidet, de åndede ud, reagerede med klippen for at skabe jernsulfid, et ufarligt sort mineral. Pyriten, vi så tidligere, er også sammensat af jern og svovl, og den kunne have dannet sig på samme måde.
Disse sorte mineraler er mere end blot akademiske sjældenheder. De giver et glimt af, hvordan mikrober ikke kun formåede at overleve i jordskorpen, men var i stand til at ændre den, og i nogle tilfælde endda skabe mineraler, der ikke findes andre steder.
Nogle af de rigeste aflejringer af jern, bly, zink, kobber, sølv og andre metaller blev dannet, når brintsulfid kolliderede med de metaller, der var dybt under jorden. Disse sulfider fangede disse metaller og omdannede dem ved koncentration til mineraler, der dannede sig over millioner af år - indtil de blev bragt til overfladen af minearbejdere. Det hydrogensulfid, der dannede disse malme, var ofte af vulkansk oprindelse, men i nogle tilfælde blev det dannet af mikrober.
Robert Hazen, en mineralog og astrobiolog ved Carnegie Center i Washington, DC, mener, at mere end halvdelen af mineraler skylder deres eksistens til livsformer - planterødder, koraller, diatomer og endda underjordiske mikrober. Han er endda klar til at antyde, at de syv kontinenter på vores planet skyldes deres eksistens til dels til mikrober, der spiser væk klipper.
For fire milliarder år siden havde Jorden ikke et permanent land - kun et par vulkanske toppe tårnede over havet. Imidlertid hjalp mikrober på havbunden med at ændre denne situation. De angreb basaltiske aflejringer på meget den samme måde, som de gør i dag, og omdannede vulkansk glas til lermineraler. Og efter blødgøring bliver de igen solide og omdannes til nye klipper - til et lettere og mere formbart materiale end resten af planeten: granit.
Disse lette granitter samles sammen og steg over havoverfladen og skabte således permanente kontinenter. Tilsyneladende fandt denne proces dig til en vis grad sted uden hjælp af mikrober, men Hazen mener, at de fremskyndede den.”Du kan forestille dig, at mikrober skaber balance,” siger han. "Vi hævder, at mikrober spillede en grundlæggende rolle."
Fremkomsten af land har en betydelig indflydelse på jordens udvikling. Klipper under påvirkning af luft kollapsede hurtigere og frigav næringsstoffer som molybdæn, jern og fosfor i havet. Disse næringsstoffer har fremmet væksten af fotosyntetiske alger, der absorberer kuldioxid og frigiver ilt. For omkring to milliarder år siden dukkede de første spor af ilt ud i jordens atmosfære. For 550 millioner år siden nåede iltniveauerne endelig de niveauer, der var nødvendige for at støtte primitive dyr.
Den rigelige mængde vand på Jorden såvel som dets optimale fjernelse fra solen gjorde det til en lovende inkubator for livet. Imidlertid blev dens omdannelse til et paradis for dygtige og iltindåndende dyr aldrig garanteret. Mikrober har måske bragt vores planet til et usynligt vendepunkt - dannelsen af kontinenter, ilt og livsdannelsen, som vi kender den.
Og selv i dag fortsætter mikrober med at fremstille og genindrette vores planet indefra.
I nogle henseender ligner underjordiske mikrober den menneskelige civilisation, hvor "byer" dannes ved krydset. I Oman var en blomstrende oase af lugtende sorte mikrober placeret i en dybde på 30 meter nær krydset mellem flere store revner i klippen - det er disse kanaler, der gjorde det muligt for brint og sulfater at sive der fra forskellige kilder.
Elisabetta Mariani, strukturgeolog ved University of Liverpool i England, tilbragte mange dage under et telt og fikserede disse revner i klipperne. En morgen kaldte hun mig ind for at vise mig noget specielt - en pause, der løb diagonalt over kernen, og der kunne du se to klippeflader gennemboret med lag af grøn og gul slang så tynd som et ark papir.
"Ser du disse rotter?" spurgte hun på engelsk med en accent, der forrådte hendes indfødte italiensk og pegede på revner i to serpentinoverflader. De vidnede om, at dette ikke kun var et passivt brud - det var en aktiv fejl.”To stenblokke bevægede sig, rørte ved hinanden, i den retning,” sagde hun og pegede på rotterne.
Tullis Onstott, en geolog fra Princeton University, som ikke er involveret i boreprojektet i Oman, mener, at sådanne aktive brud ikke kun kan give veje til fødevarer at bevæge sig under jorden - de kan have produceret mad. I november 2017 begyndte Onstott og hans kolleger et dristigt eksperiment. De begyndte deres arbejde i en tunnel på 2500 meters dybde i Moab Khotsong guldgruve i Sydafrika og derfra borede en ny brønd i retning af en fejl, der var yderligere 800 meter dybere. Den 5. august 2014 opstod et jordskælv med en størrelse på 5,5 i denne fejl. Onstott håbede på denne måde at teste den provokerende idé om, at jordskælv kunne give mad til den dybe biosfære.
Forskere har længe bemærket, at brintgas lækker fra store fejl, inklusive San Andreas i Californien. En del af denne gas er en kemisk reaktion - silicatmineraler, der nedbrydes under et jordskælv reagerer med vand og frigiver brint som et biprodukt. For mikrober nær kløften kan denne form for reaktion føre til noget som en periodisk energieksplosion forbundet med et stort indtag af sukker.
I marts 2018, fire måneder efter, at boringen begyndte i Moab-Hotsong-minen, bragte arbejderne en kerne til overfladen, der krydsede fejlen.
Klippen langs fejlen var "temmelig dårligt ødelagt," siger Onstott - et dusin parallelle brud kunne ses på kernen. Overfladen på nogle af disse revner blev til sprød ler, hvis striber indikerede nylige jordskælv. Andre revner blev fyldt med årer af hvid kvartsit, der betegnet ældre brud, der var dannet tusinder af år tidligere.
Onstott søger i øjeblikket efter fossiliserede celler i disse kvartsitårer og analyserer også klippen for DNA og håber på denne måde at bestemme, hvilke bakterier der lever i denne spalte, hvis nogen.
Derudover har han og hans kolleger - og endnu vigtigere - forladt de borede huller åbne og overvåger vand, glas og mikrober i selve fejlen og tager nye prøver, hver gang der er et andet jordskælv. "I dette tilfælde kan du se, om der frigives glas eller ej," siger han, "og observerer også, om der sker ændringer i det mikrobiologiske samfund som et resultat af gasforbrug."
Mens Onstott afventer disse resultater, undrer han sig også over en mere radikal mulighed: Disse dybt siddende bakterier lever ikke kun af virkningerne af jordskælv, men de kan forårsage dem. Efter hans mening, når mikrober begynder at angribe jern, mangan og andre elementer i mineraler, der vises langs brudslinjerne, kan de svække klippen - og forberede disse brud på det næste store skift. Undersøgelse af denne mulighed indebærer gennemførelse af laboratorieeksperimenter for at finde ud af, om bakterierne i disse pauser faktisk er i stand til at nedbryde mineraler hurtigt nok til at påvirke seismisk aktivitet. Med en karakteristisk undervurdering af forskerens betydning tænker han på det kommende arbejde: "Dette er en rimelig nok hypotese til at teste det."
Den 30. januar nåede boreriggen i Wadi Lavaini 60 meter. Hendes motorer brølede i baggrundslyden, da Templeton og hendes kollega Eric Boyd sad i feltstole under et akacietræ. Ved siden af dem var tegn på, at andre rejsende ferierede på denne skyggeø, sjældne i området - kamel-dråber, glatte og runde som læderagtige blommer.
”Vi mener, at miljøet er vigtigt for at forstå livets oprindelse,” sagde Boyd, en geobiolog ved Montana State University i Bozeman. Efter hans mening er det dette, der får ham og Templeton til at studere de dybe klipper i Oman.”Vi elsker brint,” siger han.
Både Boyd og Templeton mener, at livet på Jorden stammer fra et miljø, der ligner det, der findes flere meter under deres foldestole. Ifølge dem ligger livets vugge i kløfterne under jordoverfladen, hvor jernrige mineraler pressede brint ud af sig selv efter kontakt med vand.
Af alle de kemiske brændstoffer, der eksisterede på Jorden for fire milliarder år siden, synes brint at være et af de letteste elementer til metabolismen af tidlige og ineffektive celler. Brint blev ikke kun produceret ved serpentinisering, det blev også produceret - som det gør i dag - fra det radioaktive forfald af elementer som uran, som konstant nedbryder vandmolekyler i den omgivende klippe. Brint er så ustabilt, det har en tendens til at nedbrydes så meget, at det kan fordøjes selv med milde oxidanter som kuldioxid eller rent svovl. En undersøgelse af DNAet fra millioner af gensekvenser antyder, at forløberen for livet på Jorden - den "sidste universelle fælles stamfar" - muligvis har brugt brint som mad og brændt det med kuldioxid. Samme,det er sandsynligvis muligt at sige om livet i andre verdener.
Jernholdige mineraler her i Oman findes ofte i solsystemet, ligesom processen med serpentinisering. Orbiter-rummet, der i øjeblikket kredser rundt om Mars, har opdaget serpentinmineraler på Mars's overflade. Cassini-rumfartøjet har fundet kemisk bevis for igangværende serpentinisering dybt i Enceladus, den isdækkede måne Saturn. Mineraler svarende til serpentin er også fundet på overfladen af Ceres, en dværgplanet, hvis bane ligger mellem Mars og Jupiters kredsløb. Serpentiner er endda fundet i meteoritter, i fragmenter af embryonale planeter, der eksisterede for 4,5 milliarder år siden, det vil sige lige på jordens fødsel, og dette kan betyde, at livets vugge faktisk eksisterede før dannelsen af vores planet.
Brint - energikilden til det begynnende liv - er fundet alle disse steder. Det kan stadig produceres i hele solsystemet.
Boyds konklusioner er betagende.
”Hvis du har denne slags klipper, og temperaturen kan sammenlignes med temperaturen på Jorden, og hvis du stadig har flydende vand, hvor uundgåeligt tror du, at livet er?” Spørger han. "Personligt er jeg sikker på, at det er uundgåeligt."
At finde livet vil være en udfordring. Med eksisterende teknologi kan et rumfartøj, der sendes til Mars, bore et hul kun få meter dybt ned i fjendtlige overflader. Disse overflade klipper kan indeholde spor fra tidligere liv - måske de tørrede fundamenter af Marsceller fanget i mikroskopiske tunneler, som de gnagede gennem mineraler - men enhver levende mikrober er sandsynligvis flere hundrede fod dyb. Templeton forsøger at finde spor fra et tidligere liv - og også at adskille disse tegn fra de ting, der ikke er blevet påvirket af livet - og det har hun gjort siden det øjeblik, hun undersøgte basaltglas i bunden af havet for 16 år siden.
”Mit job er at finde biologiske udskrifter,” siger hun. Hun bruger de samme værktøjer til at undersøge prøver, der er hentet fra Oman, som hun gør for at studere glas. Hun skyder overflader på mineraler med røntgenstråler for at forstå, hvordan mikrober modificerer mineraler. Hun vil også forstå: lader de dem være på plads? Eller korroderer de dem? Ved at studere, hvilke levende mikrober, der absorberer mineraler, håber hun at finde en pålidelig måde at identificere de samme kemiske spor af absorption i udenjordiske klipper, der ikke har haft nogen levende celler i tusinder af år.
En dag vil disse slags instrumenter være ombord på en rover. Eller de vil blive brugt i studiet af stenprøver, der er bragt fra andre verdener. I mellemtiden har Templeton og hendes kolleger stadig en masse arbejde at gøre i Oman - de bliver nødt til at finde ud af, hvad der indeholder den mørke, varme og skjulte biosfære under deres fødder.
Douglas Fox
