Het is mogelijk dat het leven zich twee miljard jaar vóór de aarde in het Melkwegstelsel ontwikkelde

Continenten werden op aarde gevormd dankzij de bewegingen van tektonische platen, die mogelijk werden gemaakt door de verwijdering van interne warmte van de planeet. Wetenschappers beschouwen de aanwezigheid van tektonische platen niet als absoluut noodzakelijk voor het ontstaan ​​van leven: de tektonische activiteit op aarde was nog beperkt toen daar de eerste levende organismen verschenen. Aan de andere kant lijken tektonische platen een regulerende rol te spelen in het klimaat en de temperaturen op aarde. Het zorgt ook voor uitwisseling van materie tussen de mantel en de atmosfeer, en het afvoeren van interne warmte van onze planeet maakt het mogelijk een magnetosfeer te creëren die ons beschermt tegen kosmische straling die schadelijk is voor het leven. Hoewel platentektoniek niet noodzakelijk is voor het ontstaan ​​van leven, lijkt het cruciaal voor de evolutie ervan op de lange termijn, en zou het een aanvullend argument kunnen bieden voor het beschrijven van de bewoonbaarheid van een exoplaneet en de potentiële evolutie van een complexe biosfeer.

Simulatie van de beweging van tektonische platen op het aardoppervlak gedurende de afgelopen miljard jaar. © Meredith et al., 2020, Earthbyte

Radioactiviteit als aanjager van tektonische activiteit

Op aarde bewegen tektonische platen ten opzichte van elkaar door over de zachtere mantel te “glijden”. Bewegingen in de mantel komen voornamelijk voort uit de interne hitte van onze planeet, als gevolg van het verval van radioactieve elementen in de kern, zoals uranium-238 of thorium-232. Deze zeer zware elementen kunnen alleen ontstaan ​​tijdens zeer energetische kosmische gebeurtenissen, zoals tijdens een botsing tussen twee neutronensterren, of novae. De grootste. De aarde heeft deze elementen dus opgeslagen tijdens haar vorming, die nog steeds doorgaan met het uiteenvallen in andere, lichtere elementen, waarbij warmte vrijkomt.

Als we weten waar geotectonische activiteit vandaan komt en de vorming van continenten op onze planeet, blijft het observeren van deze verschijnselen op rotsachtige exoplaneten vandaag de dag onhaalbaar; Maar de aanwezigheid van radioactieve elementen in de kern zou het aan de andere kant mogelijk kunnen maken om te bewijzen dat daar tektonische activiteit mogelijk is. Dit is de uitdaging die Jane Greaves, een Amerikaanse astronoom, wilde aangaan: volgens haar, wetende dat planeten en hun gastster uit dezelfde pre-stellaire wolk ontstaan, weerspiegelt de overvloed aan radioactieve elementen in de ster de chemische substantie. De samenstelling van de planeten die eromheen draaien. Door de overvloed aan uranium en kalium in nabijgelegen sterren uit eerdere studies te analyseren, evenals de leeftijden van deze sterren gemeten door de Gaia-satelliet, kon ik een schatting geven van de leeftijd waarop hypothetische rotsachtige planeten zouden kunnen bestaan ​​rond de bestudeerde sterren. . Heet genoeg om daar tektonische platen te laten verschijnen. De resultaten worden gepresenteerd in het tijdschrift Onderzoeksnotities van de American Astronomical Society.

Op zoek naar radioactieve elementen in het Melkwegstelsel

In haar werk bestudeert astronoom Jane Greaves 29 sterren die zich relatief dicht bij ons zonnestelsel bevinden, en verdeelt ze in twee groepen: aan de ene kant sterren die jonger zijn en rijker aan metaal (we hebben het over metaal, de hoeveelheid die meet de massa) van andere elementen dan waterstof of helium, die overvloediger voorkomen in het universum) in de ‘dunne schijf’ van het Melkwegstelsel; Aan de andere kant bevinden de oudste en meest metaalarme sterren zich in de ‘dikke schijf’ van onze Melkweg. Door zowel de metalliciteit van de sterren als hun leeftijd te analyseren, kon ze inschatten hoe lang een hypothetische rotsachtige planeet die om hen heen draait tektonische activiteit zou kunnen vertonen.

Op aarde begon de platentektoniek zoals wij die kennen ongeveer 3 miljard jaar geleden; Maar volgens de resultaten van zijn onderzoek lijkt de astronoom in zijn steekproef van jonge, metaalrijke sterren hypothetische rotsachtige planeten te hebben geïdentificeerd waarop continenten meer dan 2 miljard jaar geleden hadden kunnen verschijnen. De leeftijd waarop de platentektoniek begon, lijkt gemiddeld te zijn, vergeleken met naburige sterrenstelsels.

Twee sterren onderscheiden zich echter van de rest, respectievelijk 70 tot 110 lichtjaar van ons verwijderd, en zouden tot 5 miljard jaar voordat de aarde bestond continenten kunnen hebben gevormd. Deze sterren hebben een lage metalliciteit, veel lager dan die van onze zon. Volgens de astronoom zouden systemen met sterren met een lagere metalliciteit dan onze zon dus goede kandidaten kunnen zijn om te zoeken naar planeten waarop het leven zich had kunnen ontwikkelen, of zelfs geavanceerder dan dat op aarde. Op basis van zijn steekproef van slechts 29 sterren schat hij dat twee van deze systemen die planeten met tektonische platen zouden kunnen huisvesten zo dichtbij zijn dat ze kunnen worden waargenomen met toekomstige telescopen, zoals de telescoop. Bewoonbare Werelden Observatorium Van NASA.