Rádioaktívne prvky môžu byť pre obývateľnosť planét kľúčové
Marcel Škreka - 2020-12-20

Planéta podobná Zemi má v jadre to správne množstvo uránu a tória, aby vzniklo dynamo poháňajúce konvekciu a magnetické pole chrániace jej povrch pred škodlivými účinkami žiarenia. Kredit: University of California-Santa Cruz/Melissa Weiss

Organické zlúčeniny, kvapalná voda, slnečné svetlo a možno ani veľký mesiac nemusia stačiť, aby bola planéta obývateľnou. Ďalšou dôležitou premennou sa ukazuje byť prítomnosť rádioaktívnych prvkov s dlhým polčasom rozpadu.

Rozpad rádioaktívnych prvkov uránu a tória produkuje teplo potrebné k fungovaniu konvektívneho prúdenia vo vnútri Zeme, ktoré poháňa platňovú tektoniku a vulkanizmus. V roztavenom kovovom jadre vytvára dynamo, ktoré generuje magnetické pole Zeme chrániace živé organizmy pred škodlivým žiarením.

Vedci zvažovali, ako môžu rôzne množstvá rádioaktívnych prvkov ovplyvniť vývoj planéty.  Jednotlivé planéty môžu totiž obsahovať rôzne množstvo rádioaktívnych prvkov. Vedci preto vychádzali z modelu Zeme a menili množstvo tepla produkovaného v jej vnútri, aby zistili, ako sa zmeny odzrkadlia na vývoji planéty.



Množstvo rádioaktívnych prvkov v jadre planéty môže byť kľúčovým faktorom pre jej obývateľnosť. Na tomto obrázku príliš veľa rádioaktívneho tepla potláča konvekciu a vznik magnetického poľa a na druhú stranu spôsobuje rozsiahlu sopečnú aktivitu, ktorá vedie k početným masovým vymieraniam živých organizmov. Kredit: University of California-Santa Cruz/Melissa Weiss


Keď planéta produkuje vo svojom vnútri príliš veľa tepla, nevznikne dlhodobo stabilné dynamo. Veľa uránu a tória skončí v plášti, ich rádioaktívnym rozpadom vzniká dosť tepla postačujúceho na to, aby plášť fungoval ako tepelný izolátor. Roztavené jadro preto nestráca teplo dostatočne rýchlo, aby došlo k vytvoreniu konvektívneho prúdenia potrebného pre vznik magnetického poľa. Taktiež to môže viesť k rozsiahlej sopečnej činnosti a častým masovým vymieraniam.



Planéta, v ktorej rádioaktívne prvky produkujú málo tepla, môže mať magnetické pole, ale už nie platňovú tektoniku a vulkanizmus a je geologicky mŕtva. Kredit: University of California-Santa Cruz/Melissa Weiss


Naopak, výsledkom príliš malého množstva rádioaktívnych prvkov v jadre je geologicky mŕtva planéta.

Zmenou len tejto jedinej premennej sa presúvame cez rôzne možné scenáre od geologicky mŕtvej cez Zemi podobnú k extrémne vulkanickej planéte bez magnetického dynama.

Pri týchto úvahách bol použitý jednoduchý model, v ktorom sa menilo množstvo rádioaktívnych prvkov vo vnútri planéty a v budúcnosti by mal byť overený podrobnejšími výpočtami.