Und Plattentektonik kann lebenswichtig sein. Eine neue Theorie der Erdzusammensetzung legt einen weiteren Faktor nahe, der bei der Suche nach bewohnbaren Exoplaneten berücksichtigt werden sollte.
Die Schicht der Erde, auf der wir leben, ist in etwa ein Dutzend starre Platten unterteilt - von Geologen als tektonische Platten bezeichnet -, die sich relativ zueinander bewegen. Bild über USGS
In den letzten Jahren haben Wissenschaftler begonnen zu diskutieren, ob die Plattentektonik - die kontinuierliche Bewegung großer Land- und Ozeanplatten über die Erdoberfläche - für das Leben auf einem Planeten wesentlich ist. Auf der Venus zum Beispiel könnte das Fehlen von Plattentektonik dazu beigetragen haben, einen außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekt hervorzurufen, der die Temperaturen auf dieser Welt heiß genug machte, um Blei zum Schmelzen zu bringen. In einem Artikel, der am 20. Juli 2015 in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Natur Geowissenschaften, Matthew Jackson von der UC Santa Barbara und Mark Jellinek von der University of British Columbia diskutieren eine neue Theorie über die Ursachen der Plattentektonik. Sie sagen, dass ein Planet ist Bulk-Zusammensetzung - welche Elemente es enthält - bestimmt, ob Plattentektonik stattfinden kann und ob dieser Planet daher ein Klima und andere für das Leben geeignete Eigenschaften haben kann.
Jackson sagte in einer Erklärung von UC Santa Barbara am Montag, dass:
Ob es tatsächlich zu Plattentektonik kommen kann oder nicht, hängt davon ab, ob die Erde zu heiß oder zu kalt ist. Wenn es zu heiß ist, friert die Plattentektonik ein und wenn es zu kalt ist, friert sie ein.
Im Jahr 2013 hatten Jackson und Jellinek ein neues Zusammensetzungsmodell der Erde veröffentlicht, das eine Verminderung des Uran-, Thorium- und Kaliumgehalts des Planeten um 30 Prozent voraussetzte. Der Zerfall dieser natürlich vorkommenden Elemente erzeugt fast die gesamte radioaktive Wärme der Erde.
Ihre neue Arbeit führt das Modell von 2013 weiter und schlägt vor, dass - wenn der Planet so viel Uran, Thorium und Kalium hätte wie ältere Modelle der Erde - Plattentektonik möglicherweise nicht möglich ist. Jackson sagte:
In diesem Fall kann es passieren, dass Sie einen Planeten mit nur einer großen Platte haben und ein extremes Gewächshaus wie die Venus werden. Das neue Kompositionsmodell verleiht der Erde einen eigenen Sweet Spot, an dem ihr Inneres weder zu heiß noch zu kalt ist - ein Ort, an dem unsere derzeitige Art der Plattentektonik funktioniert.
Jackson und Jellinek sagen, dass ihr neues Modell der Erdzusammensetzung, bei dem Uran, Thorium und Kalium bestimmen, ob Plattentektonik auftreten kann oder nicht, Astronomen, die nach bewohnbaren Exoplaneten suchen, einen weiteren Parameter bieten sollte, den sie berücksichtigen sollten. Jackson sagte:
Unsere Hypothese legt nahe, dass es unter den felsigen Exoplaneten ein anderes Zifferblatt gibt, das gedreht werden muss, wenn man überlegt, ob ein Planet bewohnbar ist oder nicht: seine Hauptzusammensetzung.
Die Schüttgutzusammensetzung bestimmt die Häufigkeit von Uran, Thorium und Kalium, die die interne radiogene Erwärmung bestimmt und letztendlich bestimmt, ob Plattentektonik auftreten kann oder nicht - sowie die Menge an Vulkanismus und die Freisetzung von CO2 von einem Planeten, die auftreten kann.
Dies sind die Variablen, die bestimmen, ob ein Planet ein bewohnbares Klima unterstützen kann.
Fazit: Abundanzen der Erdelemente Uran, Thorium und Kalium können bestimmen, ob Plattentektonik auftreten kann. Und Plattentektonik kann für das Leben auf einem Planeten unerlässlich sein. Eine neue Theorie der Erdzusammensetzung legt einen weiteren Faktor nahe, der bei der Suche nach bewohnbaren Exoplaneten berücksichtigt werden sollte.