Ενώ οι αστρονόμοι προσπαθούν να καταλάβουν ποιοι πλανήτες βρίσκουν ότι είναι κατοικήσιμοι, υπάρχουν πολλά πράγματα που πρέπει να λάβουν υπόψη. Πόσο κοντά είναι στο γονικό αστέρι τους; Από τι είναι φτιαγμένη η ατμόσφαιρά τους; Και μόλις βρεθούν αυτές οι απαντήσεις, εδώ πρέπει να αναρωτηθείτε κάτι άλλο: πόσα ορυκτά υπάρχουν στην επιφάνεια του πλανήτη;
Σε μια σημερινή ομιλία, το Ινστιτούτο Carnegie του Ρόμπερτ Χέιζεν της Ουάσιγκτον περιέγραψε τα ευρήματά του που δείχνουν ότι τα δύο τρίτα των ορυκτών στη Γη θα μπορούσαν να έχουν προκύψει από την ίδια τη ζωή . Η ιδέα δεν είναι καινούργια — πρώτα αυτός και η ομάδα του δημοσιεύθηκε για αυτό το 2008 — αλλά τα ευρήματά του ήρθαν πριν από την πληθώρα των εξωπλανητών που ανακαλύφθηκαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler.
Καθώς μαθαίνουμε περισσότερες πληροφορίες για αυτούς τους μακρινούς κόσμους, θα είναι ενδιαφέρον να δούμε αν είναι δυνατόν να εφαρμοστούν τα ευρήματά του - εάν μπορούσαμε να εντοπίσουμε τα ορυκτά από μακριά εξαρχής.
«Ζούμε σε έναν πλανήτη αξιοσημείωτης ομορφιάς και όταν τον κοιτάξεις από την εγγύτητα του φεγγαριού μας, βλέπεις προφανώς έναν πολύ δυναμικό πλανήτη», είπε ο Hazen στους συνέδρους στο «Habitable Worlds Across Time and Space», ένα ανοιξιάτικο συμπόσιο. από το Επιστημονικό Ινστιτούτο του Διαστημικού Τηλεσκοπίου που μεταδίδεται στο Διαδίκτυο αυτή την εβδομάδα (28 Απριλίου-1 Μαΐου).
Η άποψή του ήταν ότι οι πλανήτες δεν ξεκινούν απαραίτητα έτσι, αλλά είπε στην ομιλία του ότι θα καλούσε σχόλια και ερωτήσεις σχετικά με το έργο του για εναλλακτικές διαδικασίες. Η ομάδα του πιστεύει ότι τα ορυκτά και η ζωή συνεξελίχθηκαν: η ζωή έγινε πιο περίπλοκη και ο αριθμός των ορυκτών αυξήθηκε με την πάροδο του χρόνου.
Η εντύπωση του καλλιτέχνη για ένα μωρό αστέρι που εξακολουθεί να περιβάλλεται από έναν πρωτοπλανητικό δίσκο στον οποίο σχηματίζονται πλανήτες. Πίστωση: ESO
Το πρώτο ορυκτό στον κόσμο ήταν πιθανώς τα διαμάντια, τα οποία σχηματίστηκαν σε σουπερνόβα. Αυτές οι εκρήξεις αστεριών είναι εκεί όπου δημιουργήθηκαν τα βαρύτερα στοιχεία στο σύμπαν μας, κάνοντας το σύμπαν πιο πλούσιο από την αρχική του σούπα υδρογόνου και ηλίου.
Υπάρχουν στην πραγματικότητα 10 στοιχεία που ήταν βασικά για το σχηματισμό της Γης, είπε ο Hazen, καθώς και αυτό άλλων πλανητών στο ηλιακό μας σύστημα (πράγμα που σημαίνει επίσης ότι πιθανώς αυτά θα ισχύουν για εξωπλανήτες). Αυτά ήταν ο άνθρακας, το άζωτο, το οξυγόνο, το μαγνήσιο, το πυρίτιο, ο άνθρακας, το τιτάνιο, ο σίδηρος και το άζωτο, τα οποία σχημάτισαν περίπου δώδεκα ορυκτά στην πρώιμη Γη.
Εδώ είναι όμως το θέμα. Σήμερα υπάρχουν περισσότερα από 4.900 ορυκτά στη Γη που σχηματίζονται από 72 βασικά στοιχεία. Αρκετά αλλαγή.
Η ομάδα του Hazen προτείνει 10 στάδια εξέλιξης:
- Πρωτογενή ορυκτά χονδρίτη (πριν από 4,56 δισεκατομμύρια χρόνια) – αυτό που υπήρχε καθώς ψύχθηκε το ηλιακό νεφέλωμα που σχημάτισε το ηλιακό μας σύστημα. 60 ορυκτά είδη αυτή τη στιγμή.
- Πλανητιώδες — ή πρωτοπλανήτες — μεταβλήθηκαν από κρούσεις (4,56 BYA έως 4,55 BYA). Εδώ προέκυψαν οι άστριοι, οι μαρμαρυγίες, οι άργιλοι και ο χαλαζίας. 250 ορυκτά είδη.
- Σχηματισμός πλανήτη (4,55 BYA έως 3,5 BYA). Σε έναν «ξηρό» πλανήτη όπως ο Ερμής, η εξέλιξη σταμάτησε σε περίπου 300 ορυκτά είδη, ενώ σε «υγρότερους» πλανήτες όπως ο Άρης θα είχαν δει περίπου 420 ορυκτά είδη που περιλαμβάνουν υδροξείδια και άργιλους που παράγονται από διεργασίες όπως ο ηφαιστειασμός και οι πάγοι.
- Σχηματισμός γρανίτη (πάνω από 3,5 BYA). 1.000 ορυκτά είδη συμπεριλαμβανομένου του βηρυλίου και του τανταλίτη.
- Τεκτονική πλακών (πάνω από 3 BYA). 1.500 ορυκτά είδη. Αυξήσεις που παράγονται από αλλαγές όπως οι νέοι τύποι ηφαιστειότητας και οι μεταμορφωτικές αλλαγές υψηλής πίεσης στο εσωτερικό της Γης.
Η επίσημη αφίσα της καμπάνιας της World Space Week Association 2013. Πίστωση: Ένωση Παγκόσμιας Εβδομάδας Διαστήματος
Αυτά τα παραπάνω στάδια είναι περίπου όσο θα έφτανες σε έναν πλανήτη χωρίς ζωή, είπε ο Hazen. Όσον αφορά τα υπόλοιπα στάδια στη Γη, αυτά είναι τα εξής:
- Ανοξική βιόσφαιρα (4 έως 2,5 BYA), πάλι με περίπου 1.500 ορυκτά είδη που υπάρχουν στην πρώιμη ατμόσφαιρα. Εδώ ήταν η άνοδος των χημειολιθοαυτοτροφών, ή της ζωής που λαμβάνει ενέργεια από την οξείδωση ανόργανων ενώσεων.
- Παλαιοπρωτεροζωική οξείδωση (2,5 έως 1,5 BYA) — μια τεράστια αύξηση των ορυκτών ειδών σε 4.500 καθώς το οξυγόνο γίνεται κυρίαρχος παράγοντας στην ατμόσφαιρα. «Προσπαθούμε να καταλάβουμε αν αυτό ισχύει πραγματικά για κάθε άλλο πλανήτη ή αν υπάρχουν εναλλακτικές οδοί», είπε ο Hazen.
Και τα τρία τελευταία στάδια μέχρι σήμερα ήταν η εμφάνιση μεγάλων ωκεανών, μια παγκόσμια εποχή των παγετώνων και στη συνέχεια (τα τελευταία 540 εκατομμύρια χρόνια περίπου) η βιομεταλλοποίηση ή η διαδικασία παραγωγής ορυκτών από ζωντανούς οργανισμούς. Αυτό το τελευταίο στάδιο περιελάμβανε την ανάπτυξη των ριζών των δέντρων, που οδήγησαν σε είδη όπως μύκητες, μικρόβια και σκουλήκια.
«Το φεγγάρι ανατέλλει πίσω από μερικούς φοίνικες με αγελάδες να βόσκουν σε πρώτο πλάνο. Όπως μπορείτε να δείτε στην εικόνα, το κάτω μισό του φεγγαριού έχει διαφορετική απόχρωση λόγω της ατμόσφαιρας της γης.» Credit: Tom Connor, Parrish, FL
Θα πρέπει να σημειωθεί εδώ ότι το οξυγόνο δεν σημαίνει απαραίτητα ότι υπάρχει πολύπλοκη ζωή. Ωστόσο, ο συνάδελφος ομιλητής Ντέιβιντ Κάτλινγκ από το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον, σημείωσε ότι το οξυγόνο αυξήθηκε στην ατμόσφαιρα πριν από περίπου 2,4 δισεκατομμύρια χρόνια, που συνέπεσε με την εμφάνιση πολύπλοκης ζωής.
Τα ζώα όπως τα καταλαβαίνουμε θα μπορούσαν να ήταν «αδύνατα για το μεγαλύτερο μέρος της ιστορίας της Γης επειδή δεν μπορούσαν να αναπνεύσουν», σημείωσε. Αλλά θα χρειαστεί περισσότερη μελέτη σε αυτό το σημείο. Τελικά, έχουμε βρει ζωή μόνο σε έναν πλανήτη: τη Γη.
Το συνέδριο STSCI συνεχίζεται έως την 1η Μαΐου. μπορείς δείτε την ατζέντα εδώ .