I continenti si sono formati sulla Terra grazie ai movimenti delle placche tettoniche, resi possibili dalla rimozione del calore interno dal pianeta. Gli scienziati non ritengono che la presenza delle placche tettoniche sia assolutamente necessaria per l’emergere della vita: l’attività tettonica sulla Terra era ancora limitata quando vi apparvero i primi organismi viventi. D’altra parte, la tettonica a placche sembra avere un ruolo regolatore nel clima e nelle temperature della Terra. Fornisce inoltre scambi di materia tra il mantello e l’atmosfera e l’evacuazione del calore interno dal nostro pianeta consente la creazione di una magnetosfera che ci protegge dalle radiazioni cosmiche dannose per la vita. Se non necessaria per l’emergere della vita, la tettonica a placche appare cruciale per la sua evoluzione a lungo termine e potrebbe fornire un ulteriore argomento per descrivere l’abitabilità di un pianeta extrasolare e la potenziale evoluzione di una biosfera complessa.

Simulazione del movimento delle placche tettoniche sulla superficie terrestre negli ultimi miliardi di anni. © Meredith et al., 2020, Earthbyte

La radioattività come motore dell’attività tettonica

Sulla Terra, le placche tettoniche si muovono l’una rispetto all’altra “scivolando” sul mantello più morbido. I movimenti nel mantello provengono principalmente dal calore interno del nostro pianeta, derivante dal decadimento degli elementi radioattivi del nucleo, come l’uranio-238 o il torio-232.Questi elementi molto pesanti possono formarsi solo durante eventi cosmici molto energetici, come durante una collisione tra due stelle di neutroni, o novae Le più grandi. Pertanto, la Terra ha immagazzinato questi elementi durante la sua formazione, che continuano ancora oggi a scomporsi in altri elementi più leggeri, emettendo calore.

Se sappiamo da dove proviene l’attività geotettonica e la formazione dei continenti sul nostro pianeta, osservare questi fenomeni sugli esopianeti rocciosi rimane oggi irraggiungibile; Ma la presenza di elementi radioattivi nel suo nucleo potrebbe invece consentire di dimostrare che lì è possibile un’attività tettonica. Questa è la sfida che Jane Greaves, un’astronoma americana, ha deciso di affrontare: secondo lei, sapendo che i pianeti e la loro stella ospite si formano dalla stessa nube prestellare, l’abbondanza di elementi radioattivi all’interno della stella riflette la sostanza chimica. La composizione dei pianeti che orbitano attorno ad esso. Analizzando l’abbondanza di uranio e potassio nelle stelle vicine provenienti da studi precedenti, nonché l’età di queste stelle misurata dal satellite Gaia, sono stato in grado di fornire una stima dell’età in cui potrebbero esistere ipotetici pianeti rocciosi attorno alle stelle studiate. . Abbastanza caldo da far apparire lì le placche tettoniche. I suoi risultati sono presentati nella rivista Note di ricerca della Società Astronomica Americana.

Alla ricerca di elementi radioattivi nella Via Lattea

Nel suo lavoro, l’astronomo Jane Greaves studia 29 stelle situate relativamente vicine al nostro sistema solare, e le divide in due gruppi: da un lato, le stelle più giovani e più ricche di metallo (stiamo parlando del metallo, che è la quantità che misura la massa) di elementi diversi dall’idrogeno o dall’elio, che sono più abbondanti nell’universo) contenuti nel “disco sottile” della Via Lattea; Le stelle più vecchie e povere di metalli, invece, si trovano nel “disco spesso” della nostra Galassia. Analizzando la metallicità delle stelle e la loro età, è stata in grado di stimare per quanto tempo un ipotetico pianeta roccioso in orbita attorno ad esse potrebbe mostrare attività tettonica.

Sulla Terra, la tettonica a placche come la conosciamo è iniziata circa 3 miliardi di anni fa; Ma secondo i risultati del suo studio, l’astronomo sembra aver individuato nel suo campione di stelle giovani e ricche di metalli ipotetici pianeti rocciosi su cui i continenti avrebbero potuto apparire più di 2 miliardi di anni fa. L’età di inizio della tettonica a placche sembra essere intermedia, rispetto ai sistemi stellari vicini.

Tuttavia, due stelle si distinguono dalle altre, situate rispettivamente a 70 e 110 anni luce di distanza da noi, e potrebbero aver formato continenti fino a 5 miliardi di anni prima che esistesse la Terra. Queste stelle hanno una metallicità bassa, molto inferiore a quella del nostro Sole. Quindi, secondo l’astronomo, sistemi contenenti stelle con metallicità inferiore a quella del nostro Sole potrebbero essere buoni candidati per la ricerca di pianeti su cui la vita potrebbe essersi evoluta, o addirittura più avanzata di quella sulla Terra. All’interno del suo campione di sole 29 stelle, stima che due di questi sistemi che potrebbero ospitare pianeti con placche tettoniche siano abbastanza vicini da poter essere osservati con futuri telescopi, come il telescopio. Osservatorio dei mondi abitabili Dalla NASA.