Sulla Terra, i continenti sono necessari per sostenere la vita. Ma quando si formarono i primi continenti nell’universo? Proviamo a capirlo.
Sulla Terra, i continenti “galleggiano” sopra il mantello e il calore proveniente dal nucleo del pianeta impedisce al mantello di solidificarsi e di bloccare i continenti in quella posizione. Nel nucleo, tra l’altro, ci sono elementi radioattivi provenienti dalle collisioni di stelle di neutroni. Da lì dovrebbe essere possibile calcolare quando si formarono i primi continenti nell’Universo. Ecco cosa ha fatto un ricercatore.
I continenti e la tettonica a placche
Jane Greaves è una professoressa di astronomia presso l’Università di Cardiff, in Galles. Il suo lavoro si concentra sulla formazione e l’abitabilità dei pianeti. La sua nuova ricerca si intitola: “A quando risalgono i primi esocontinenti?“. Il lavoro di Greaves mira a rendere più efficace la ricerca di mondi abitabili. Se i continenti e la tettonica a placche sono fondamentali per la vita, allora restringere il campo ai pianeti rocciosi può rendere più efficace la ricerca di potenziali mondi abitabili.
È vero che la tettonica a placche potrebbe non essere necessaria per la vita. Ma svolge un ruolo importante, moderando la temperatura terrestre. Consente al calore di uscire dal nucleo (troppo calore inibirebbe la magnetosfera protettiva della Terra). Aiuta la Terra a rimanere nella cosiddetta Zona Abitabile. Tuttavia, alcune ricerche mostrano che la tettonica a placche non era molto attiva quando apparve per la prima volta la vita, miliardi di anni fa. Quindi potrebbe non essere necessaria affinché la vita abbia inizio, ma affinché la vita persista e si evolva sì.
Quindi la ricerca della vita e dei pianeti abitabili dovrebbe essere sbilanciata verso i pianeti rocciosi con tettonica a placche. Ciò che vogliamo veramente trovare sono pianeti con continenti. I pianeti con continenti possono supportare più biomassa per periodi di tempo più lunghi rispetto ai pianeti senza continenti, e la tettonica a placche è proprio quello che ci serve per creare i continenti.
La scoperta di Reaves
Reaves ha trovato un modo per tracciare quali pianeti potrebbero avere continenti, segnando quali pianeti potrebbero avere una tettonica a placche. Molto dipende dal calore. Se il nucleo di un pianeta roccioso produce abbastanza calore, allora è probabile che sia attiva una tettonica a placche esattamente come sulla Terra.
Il nucleo contiene gli isotopi radioattivi 238 Uranio, 232 Torio e 40 Potassio. Nel corso dei tempi geologici, questi elementi decadono in altri elementi e producono calore. Questi elementi non appaiono per caso. Si formano nelle stelle di neutroni e nelle esplosioni di supernova.
Greaves ha preso dati da studi precedenti sugli elementi delle stelle poi li ha combinati con quelli di Gaia, il telescopio della NASA. Ha esaminato con precisione due popolazioni separate di stelle: stelle a disco sottile e stelle a disco spesso. Le stelle a disco sottile sono tipicamente più giovani e hanno una maggiore metallicità, mentre le stelle a disco spesso sono più vecchie e povere di metalli.
Ecco dove dobbiamo cercare
Ebbene, la tettonica a placche della Terra è iniziata circa 3 miliardi di anni fa, ovvero circa 9,5 miliardi di anni dall’inizio dell’Universo. Nel campione di Greaves, i primi continenti apparvero 2 miliardi di anni prima della Terra su stelle a disco sottile. Le stelle a disco spesso nel suo lavoro hanno prodotto pianeti rocciosi con continenti apparsi anche prima: circa 4-5 miliardi di anni prima della Terra.
Ha anche scoperto che sulla maggior parte dei pianeti i continenti si formano più lentamente che sulla Terra. I pianeti hanno bisogno della giusta quantità di calore per formare i continenti, e troppo calore non aiuta.
Greaves ritiene che le stelle con una metallicità inferiore a quella del nostro Sole potrebbero essere un buon posto per cercare esopianeti abitabili dotati di continenti. Nel suo campione, tutti questi pianeti hanno formato continenti più rapidamente della Terra, quindi è più probabile che vi sia vita già sviluppata. E forse anche più avanzata della nostra.
Riferimenti: Universe Today
