Plattentektonik doch keine Grundvoraussetzung für die Entstehung von Leben
University Park (USA) – Bislang gingen die meisten Planetenwissenschaftler und Astrobiologen davon aus, dass die Bewegung kontinentaler Platten, die sog. Plattentektonik, eine Grundvoraussetzung für die Entstehung von Leben, wie wir es von der Erde kennen, ist. In einer aktuellen Studie widersprechen US-Wissenschaftler nun dieser Vorstellung. Damit steigt die Wahrscheinlichkeit von Leben auf anderen Planeten ein weiteres Mal um ein Vielfaches an.
Neben flüssigem Wasser (bestenfalls an oder zumindest nahe der Planetenoberfläche) gilt vielen Astrobiologen auch die Plattentektonik als eine der wichtigsten Voraussetzungen für die Entstehung von Leben auf einem Planeten. Der Grund hierfür ist u.a. vulkanische Aktivität entlang der Plattengrenzen, durch die Gase aus dem Planeteninneren in dessen Atmosphäre gelangen. Hier trägt etwa das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) zu einer Erwärmung von Gesteinsplaneten bei. Durch Verwitterungsprozesse wird das so in die Atmosphäre gegebene CO2 auch wieder auf die Erdoberfläche gezogen, wo es in das Oberflächengestein eindringen kann und hier eine Zutat des Lebens bildet. Auch der Prozess der Subduktion, wenn eine Platte sich unter eine andere in den Planetenmantel schiebt, trägt zum Kohlenstoffkreislauf eines Planeten bei.
Während Plattentektonik von der Erde und ihren Kontinenten bzw. Kontinentalplatten hinreichend bekannt ist, gibt es aber auch Planeten, deren Planetenkruste eben nicht aus verschiedenen Platten, sondern nur einer globalen Platte besteht.
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Wie Bradford Foley und Andrew Smye von der Pennsylvania State University in der Juli-Ausgabe des Fachjournals „Astrobiology“ (DOI: 10.1089/ast.2017.1695) berichteten, führen zu viele Treibhausgase zum bekannten Treibhauseffekt, der – wie im Fall unseres Nachbarplaneten Venus – einen Planeten auch derart aufheizen kann, dass dieser sich zu einem unwirtlichen Höllenplanet erhitzt. Eine Balance dieser Prozesse sorgt dann dafür, dass das Kohlenstoffniveau konstant bleibt, wodurch ein stabiles Klima erst möglich wird.
In zahlreichen Computermodellen haben Foley und Smye Planeten unterschiedlichster Größen und Zusammensetzungen simuliert – darunter auch viele mit einer durchgehenden globalen Oberfläche ohne tektonische Aktivität.
Zur Überraschung der Wissenschaftler zeigten auch die Simulationen dieser Planeten ohne Plattentektonik Bedingungen die Temperaturen ermöglichen, um so auf ihren Oberflächen Wasser viele Milliarden Jahre lang flüssig zu halten.
Der Grund: Auch auf diesen Planeten könne es Vulkanismus geben, auch wenn dieser nicht so lange anhalte, wie etwa jener auf der Erde. „Laut unseren Berechnungen wird der hier entstehende Mangel an CO2 unter bestimmten Umständen durch Ausgasungen aus dem Planeteninneren ausgeglichen. Voraussetzung hierfür seien die Menge und Art hitzeerzeugender Elemente im Innern des Planeten zu bestimmten Zeitpunkten seiner Geschichte.
Die Ergebnisse zeigen, dass ein Gesteinsplanet auch ohne Plattentektonik bis zu vier Milliarden Jahre lang lebensfreundlich sein kann – also bis zu einem ähnlichen Alter wie unsere heutige lebensfreundliche Erde.
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