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Wenn es um die Bewohnbarkeit eines Exoplaneten geht, sind mehrere Dinge wichtig. So sollte der Stern langfristig stabil sein um sowohl die Entwicklung von Leben zu erlauben, ohne es dann gleich wieder weg zu braten. Der Planet sollte wohl in der bewohnbaren, habitablen‘ Zone den Stern umkreisen. Zusammensetzung und Größe des Planeten spielen wohl eine Rolle, zumindest wenn wir nach Leben so wie wir es von der Erde her kennen suchen. Ein Magnetfeld scheint auch nicht zu schaden.

Aber selbst wenn all diese Voraussetzungen gegeben sind, können noch (in diesen Größenordnungen) Details wichtig sein. Zum Beispiel die Plattentektonik. Wir erinnern uns: Die Oberfläche unseres Planeten ist in diverse Kontinentalplatten aufgeteilt, die auf dem oberen Erdmantel herumrutschen. Sie reflektieren tiefer gehende Prozesse, irgendwie muss die Erde die Wärme abgeben. Diese Konvektion an Material geht hinunter bis zur Mantel/Kerngrenze knapp 2900 Km unter unseren Füßen.
So richtig findet Plattentektonik nur auf der Erde statt, die ähnlich große Venus scheint anders zu funktionieren (praktisch nur eine Platte), auch Mars scheint nur eine frühe Stufe der Tektonik durchgemacht zu haben. Es muss also wohl einiges zusammenkommen, um diesen Prozess in Gang zu bringen und dann in lauf zu halten.

Spekulativ wird es bei Supererden mit mehrfacher Masse der Erde. Van Summeren et al. kommen in einem anstehenden Paper zu dem Ergebnis, dass es gar zu Schwierigkeiten mit der Tektonik kommen könnte – vielleicht liegt die Erde in einem ‚Massefenster‘ das die Plattentektonik und damit vielleicht sogar eine lebensfreundliche Umgebung erlaubt.

Wieso ist Plattentektonik so wichtig für Leben, und so ein weiteres Kriterium, das Astrobiologen berücksichtigen müssen? Die tiefgehenden Prozesse funktionieren auch als eine gewaltige Umwälzanlage. Zeug das auf einer Kontinentalplatte nutzlos herumliegt (z.B. in Sedimenten gebundener Kohlenstoff) wird subduziert, die Platte taucht also tief in die Erde ab, wo die Bestandteile aufschmelzen und wieder via Vulkanausbrüche oder Bildung neuer Erdoberfläche and den unterozeanischen Rücken dem Kreislauf and der Oberfläche neu zugeführt werden. Alles wird also neu durchmischt. Ohne einen solchen Prozess würden die für biologische Aktivität wichtigen Elemente sich in Sedimenten konzentrieren und dem Lebenskreislauf entzogen werden. Dies würde die Situation für Lebensformen wohl mit zunehmender Zeit erschweren. Soweit der Mangel von Plattentektonik überhaupt die Bildung von Leben zulassen würde, siehe Venus mit der möglichen periodischen Totalaufschmelzung der Oberfläche aufgrund von Hitzstau.

Aufhänger für diesen Eintrag ist das Paper „Physics of crustal fracturing and chert dike formation triggered by asteroid impact, ∼3.26 Ga, Barberton greenstone belt, South Africa.“ Von Sleep und Lowe in Geochemistry, Geophysics and Geosystems. Hier kommt alles irgendwie zusammen. Ein großer Asteroiden oder Kometeneinschlag (Größe 40 – 60 Km) vor 3.3 Milliarden Jahren im heutigen Süd Afrika bildete einen (nicht mehr auffindbaren) Krater von ca. 500 Km Durchmesser. Dieser wäre Teil des ‚Late Heavy Bombardments‘ gewesen, dem späten Schauer aus Trümmern der Planetenbildung.

Und die Autoren gehen noch einen Schritt weiter: Sie spekulieren, ob dieser Einschlag mächtig genug war, um zumindest die in dieser Ecke damals schon unter Stress stehenden primitiven Erdkruste durch Schockwellen so zu belasten, um eine neue Plattenbildung in Gang zu bringen. So hätten die Prozesse, die zum einen wohl Unmengen and biologischem Material, vielleicht auch Wasser zur Erde brachten, auch diesen Beitrag zur Bewohnbarkeit des Planeten geleistet (wobei die Impakte die Entstehung zumindest höheren Lebens natürlich wohl verzögert haben).

2 Kommentare zu “Alles hängt irgendwie zusammen: Von Impakten, Tektonik, Exoplaneten und Astrobiologie

  1. Pingback: Exoplaneten, Plattentektonik und Astrobiologie: Es passt in der Tat alles zusammen | EXO- PLANETAR

  2. Pingback: Die beliebtesten Paper in der Planetologie: Presseschau Oktober 2014 | EXO- PLANETAR

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