看板塊運動尋外星生命

一閃一閃亮晶晶，滿天都是小星星。可是在無垠的天際，如何才能在眾多的星球中找到像地球一樣存有生命的活力星球呢？

沒錯，液態水的存在可以幫助探知外星生命存在的可能性。可是你知道嗎，除此之外，了解一個星球的板塊運動也可以幫助我們找尋外星生命。

板塊的乾坤大挪移

行星上的板塊運動是星球能夠供養生命的重要條件。表面上看，是否存在生命和板塊運動之間聯繫似乎很薄弱，因為生命的循環周期短而複雜，而板塊運動周期極長且相互作用簡單。但是，這二者之間確實存在著直接而深層的聯繫。

板塊運動是地球物質最有效的回收機制，生命的存在依賴這種循環所帶來的各種物質。

地球上的陸地之所以會發生移動，是因為它們坐落於分離的板塊之上，而這些板塊是由地殼和上地幔組成的。地殼和上地幔就像浮動在廣袤無垠、炙熱的「岩漿海」上的小舟。伴隨著岩漿的流動，各個板塊會不斷發生位置變化。水、二氧化碳以及其他生命構成所不可或缺的要素，就會通過板塊運動在世界的各個地方穿梭，進行交換。它們從深海，到陸地，再到大氣中，然後再回來，循環往複。沒有這些物質的幫忙，生命很難在一個星球上存活下來。

板塊運動造「空調」

在數十億年的演化過程中，正是因為有了板塊運動的推動，造就出碳循環這麼個「天然空調系統」，我們的地球才能保持較為穩定的溫度，讓生命得以生存。

大氣中的二氧化碳溶解在雨水中，形成碳酸，隨雨水降到地面後，碳酸溶液可以在一定程度上溶解硅酸鹽岩石。溶解後的硅酸鹽變成地表石灰岩的一部分，或者隨著水分被帶入海洋，被微小的浮游生物消化掉。當這些生物死亡，它們就落到海洋深處，成為了沉積物。

在板塊邊界，部分這樣的沉積物隨著板塊俯衝（板塊運動時，一個板塊衝到與其交界的板塊的下面）進一步進入更深層的地下世界。在地層深處高溫高壓的情況下，固存在地下的部分碳元素會以二氧化碳氣體形式被釋放出來，最終通過火山口回到大氣中，完成一次完整的循環之旅。

板塊運動幫助建立這種碳循環，使得地球擁有這種自動調溫的神奇能力。地球溫度升高，會有更多的水從地表蒸發，這樣就能產生更多降水，溶解更多空氣中的二氧化碳，將它們帶入地下深處，降低溫室效應，使得全球溫度下降。相反，當地球變涼，被雨水捲入這種循環過程的二氧化碳就會相對較少，而從火山和其他來源產生的二氧化碳卻不斷潛入大氣中，這樣便加劇了溫室效應，導致氣溫回升。而地球適宜的溫度一方面適合生命體生存，另一方面也是形成液態水的必要條件。

活躍的板塊運動是

生命存在的信號

板塊運動使得地球成為一個更適宜生命居住的星球，反過來，生命的存在也可以使板塊運動更為頻繁。所以，活躍的板塊運動可以看作是生命體在向我們傳達信號，昭告它們的存在。

地球表面的生命以多種方式促進風化作用：細菌分泌可以分解石塊的酸性物質，岩石上的地衣、苔蘚和樹木在石頭上分解石頭。地球上的生物越多，這種風化作用就越顯著。這一過程產生的沉積物會在海底不斷堆積，越來越多。沉積速率越快，說明生物圈的活動越顯著。當板塊交界處出現俯衝的時候，這些沉積物便隨著板塊運動潛入地下100千米深的地幔處。

生物風化所產生的沉積物含有大量水分（約佔總質量的40%），這些水分進入地幔後相當於一種潤滑劑，能夠加速板塊運動。岩石的含水量增加，其熔點就會相應下降。如果生物風化產生更多的沉積物，就有更多的水分隨著沉積物進入地幔，就會導致更多的火山爆發。而火山噴出的熔岩越多，所產生的陸地也越多。

這樣來看，生物圈越是欣欣向榮，我們所能夠觀測到的板塊運動也就越明顯。

沒有生命，

板塊還動得起來嗎？

那麼，如果一個星球上沒有生命，它的表面能有明顯的板塊運動嗎？就拿地球來說，沒有生命了的作用，它會變成什麼鬼樣子？

2013年，德國航空太空中心的研究人員用計算機模擬出兩種截然不同的地球狀況進行比對——一種生物圈像現在的地球一樣生氣勃勃，而另一場景中則沒有任何生命存在。

在有生命的情況下，生物風化帶來的沉積物會增多，使得地幔中的含水量達到0.03%。這又進一步促使火山爆發頻率變高，陸地會覆蓋地球表面40%的面積，與現在我們所處的環境十分相似，看起來非常美好、和諧。

一旦把生命從這種平衡的狀態中移除，就會造就出一個完全不一樣的星球。沉積減少會導致地幔中的含水量降低（降到0.004%的水平），大陸地殼的新生量也會相應減少。按照這一模型所預測的情況，沒有生命的地球，會遍布汪洋，陸地的面積只佔整個星球面積的3%。這樣的地球，板塊沒有前進的動力，地表死氣沉沉。

根據板塊運動找外星生命

就像「先有雞還是先有蛋」這樣無謂的爭論一樣，生命的出現和板塊運動，究竟是誰成就了誰也難有定論，因為它們是彼此促進、唇齒相依的。

板塊運動的確與生命的存在有著莫大的關係，而這一觀點為我們尋找外星生物提供了一個新的視角。美國西北大學的天文學家尼古拉斯·考恩和他的同事近期展示了一種用於檢測系外行星上海洋和陸地狀況的技術。利用這種技術的望遠鏡採集了24小時影像之後，考恩的團隊可根據這些採集的資料製作出含有3種顏色的地圖：藍色對應著海洋，橙色對應著陸地，灰色代表著雲層。長期觀察會獲取更多精細的地表畫面，揭開海洋和大陸的面紗。

考恩認為，這項技術未來可以用於探測系外行星上。如果一個行星有較大的大陸和大片水體，通常也會有板塊構造，而板塊運動就預示著那片土地上有可能存在生命。