地球表面是一個動蕩的地方。山上升起，大洲合併和分裂，地震搖晃地面。所有這些過程源於板塊構造，這是地殼大塊的運動。
這種運動可能就是為什么生活存在的原因。地球是唯一已知的星球板塊構造以及唯一一生的生命星球。大多數科學家認為這不是巧合。通過將大塊的地殼拖到地幔中，地球的中層，板塊構造從地球的表面和大氣中拉出碳，使氣候穩定。它還將促進生命的礦物質和分子推向表面。所有這些因素加起來，從海洋深淵到高聳的山峰，生活蓬勃發展。
但是研究人員不知道為什麼或何時開始構造構造，因此很難確定這一過程對生活的進化和多樣化的重要性。有些人認為，當已經存在簡單的多細胞壽命時，板塊運動就在7億年前就被激發了。其他人則認為，當地球板首次裂開時，只有單細胞生物就會統治。
實際上，由於新方法使科學家可以看待過去的歷史，因此有些人現在在爭論地球形成後很快就出現了板塊構造學 - 也許早在生命本身之前就出現了。如果這個假設是正確的，它可能表明，即使是在活躍的星球上演變的最原始的生命，這意味著板塊構造可能是尋找外星人生活的重要組成部分。
“我們可以可靠地看到長期歷史的唯一方法是在我們自己的星球上。”傑西·雷明克（Jesse Reimink），一位地質學家，在賓夕法尼亞州立大學研究地球早期歷史。 “我們確實需要了解行星機構的生命週期，然後才能通過系外行星數據做很多事情。”
破壞證據
只有地球才有類似拼圖的構造板，它們會撞車並像碰碰車一樣拉開。其他岩石行星太陽系有一個單一的僵硬的外殼 - 科學家稱之為“停滯蓋”或“單蓋”構造的地質佈置。
在板塊構造中，下面更熱，更移動的地幔，薄煎餅狀的碎屑和上地幔騎行。在中山山脊形成新的外殼，分離板之間的縫隙為岩漿從地幔升起的空間。在一項地質平衡行為中，俯衝帶在俯衝帶上被摧毀，其中一個板塊在另一個板塊下滑動。最古老的海洋殼，位於地中海，其歷史可追溯到3.4億年前，這使得它太年輕了，無法在何時出現板塊構造時很有用。
大陸殼比海洋殼輕，漂浮在俯衝造成的破壞之上。但是，儘管如此，地球早期幾乎沒有剩下的東西，剩下的東西被侵蝕和扭曲了。如今，不到7％的岩石年齡超過25億年。追溯到40.3億年前，到達Hadean Eon，搖滾記錄已經完全消失。地球上十億年的前幾十億年沒有一點點玄武岩。
由於這種恆定的行星回收利用，最古老的板塊構造證據 - 僅在俯衝帶中形成的岩石 - 只能追溯到周圍7億年。另一個有力的證據，在俯衝啟動期間，大陸地殼上的一塊海洋殼被全球出現在大陸地殼上9億年前。在這個地質時間範圍內，多細胞動物（例如海海綿和梳子）只是出現的。
一些地球科學家認為板塊構造只有從那時起就一直在運行。但更懷疑板塊構造早些時候出現在大將埃恩（Archean Eon），該eon從40億到25億年前出現。證據主要基於對岩石的化學分析。例如，大約30億年前，有越來越多的地殼融化和改革而不是直接從地幔岩中形成。大約38億年前，地球最古老的礦物質的轉變表明，從穩定的，長壽的地殼轉變為壽命較短，外觀更現代的外殼，也許表明俯衝的開始。儘管沒有單一的同意約會，但天堂看起來很有希望，就像地球上發生了重大地質變化的時期。
“它指出了一個非常重要的過渡。”Nadja Drabon這是哈佛大學的一名地球和行星科學家，領導該研究，表明轉向壽命較短的地殼。
少數沙子
每當構造開始時，地球科學家都同意，它可能有助於推動生活的發展和復雜性。
“可能有數十億個具有原始生命的行星，但是建造無線電發射器或發射火箭船的能力需要一定的環境，只有在具有板塊構造的行星以及兩個海洋和大陸的行星上才發生，”羅伯特·斯特恩德克薩斯大學達拉斯分校的地球科學家告訴現場科學。
在史前動物中，板塊構造活性已與更快的發展速度，可能是因為地質運動拆分了棲息地，並為生命的發展創造了新的利基。
板塊構造也可能使生命能夠從毀滅性的巨大滅絕中恢復過來。例如，在二疊紀時期結束時，由二氧化碳噴發驅動的質量滅絕殺死了地球上90％的物種。地球上的生命最終恢復了，因為大陸岩石的風化破壞了含碳的礦物質，並將其洗淨海洋，海洋生物會使它們變成礁石和殼，這些礁石和貝殼變成石灰岩，並最終被俯衝回行星內部。當大氣變得乾擾時，構造會逐漸將地球轉移到更有利於生活的環境中。
儘管幾乎所有的地球科學家都同意這樣的觀念，即如果沒有板塊構造，地球上的生命可能僅限於原始生物，但一小群研究人員現在暗示，板塊構造可能甚至更早地出現，也許是通過將礦物從星球內部帶到甲殼的礦物來促進生命本身的起源。
這是棘手的領土，將研究人員推遲到40億年前，進入了Hadean Eon。地球存在前5億年的唯一直接證據是存在鋯石，礦物質在地幔溫度和壓力下融化。儘管曾經包含這些礦物質的岩石已經融化了，但鋯石（比沙粒小）仍然存在。
Drabon告訴Live Science：“它們很小，我們只是將廚房的水槽扔向他們，試圖從中獲得我們可以從中獲得的所有最後一小塊信息。”
這些來自哈迪斯的鋯石很少。所有人都發現，全世界都可能適合頂針。然而，少數已經表明地球早在44億年前- 在地球成立後不久之後僅2億年當今所有生活的祖先存在。根據地球形成後的6億年，一項在6月發表的研究，地球都有陸和淡水。
對於一些研究人員而言，這表明地殼可能已經在Hadean中回收。水削弱了外殼，創造了破裂的可能性，從而俯衝。Jun Korenaga，耶魯大學的地球物理學家。因為水是板塊構造所必需的，所以問題變成了：“如果我們有地表水，為什麼我們不能擁有板塊構造？” Korenaga說。
在實驗性工作於2023年出版，研究人員在高壓下融化了岩石，發現模仿俯衝的條件會產生類似於地球最古老的岩石的岩石。 Korenaga還認為，板塊構造是將早期地球大氣中二氧化碳量從金星上發現的水平減少到地球開始時存在的更為溫和濃度的唯一有效方法。
有趣的是，在哈迪斯（Hadean）期間發生了另一個重要的事件，使地球與岩石鄰居完全不同：地球首次合併後約1億年行星大小的身體被猛撞，，，，徹底粉碎和融化兩個身體並逃離將變成月球的材料。一個今年早些時候發表的論文建立了這種影響，發現這兩個屍體的混合可能會在地球地幔中產生大量的熱材料，這可能在2億年後開始俯衝。
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“為什麼地球是唯一擁有板塊構造的岩石行星？”說Qian Yuan，該論文的主要作者，以及加利福尼亞理工學院地球動力學的博士後研究員。 “我認為形成月球的巨型影響可能是主要因素。”
但是並不是每個人都相信這個故事。 Hadean開始構造構造是一個有趣的想法，T.馬克·哈里森，加州大學洛杉磯分校（UCLA）的地球科學名譽教授告訴現場科學，但證據仍然很少。他擔心地球科學家在問題的各個方面都過度自信。哈里森在一篇文章中寫道：“但是我們需要的最後一件事是一種新的群體思考形式。”我們不知道什麼時候開始。 ”
其他世界上的生活
如果板塊構造賦予生命，甚至賦予複雜的生命，那麼在星際中尋找其他生物可能會導致人類進入地質活躍的星球。
不幸的是，我們還無法在遙遠的系外行星上檢測到板塊構造。Tobias Meier，牛津大學的地幔動力學專家。但是在2021年，Meier和他的團隊使用了熱數據和計算機建模來確定岩石系外行星LHS 3844 b距地球49光年，可能具有活躍的地幔和移動的外殼。
LHS 3844 B不太可能託管生活。它的軌道非常接近其恆星，沒有氣氛。一半的行星處於永久性的日光，溫度為1412華氏度（767攝氏度），而另一個則是夜間寒冷的429 F（負273 C）。正是地球兩側之間的溫度差就是驅動地幔運動在LHS 3844 B中，Meier和他的同事在2021年報導。但它顯示了可以潛伏在宇宙中其他地方的行星地質的多樣性。
梅爾說：“最後，了解導致構造學及其是否可以在不同行星上運作的原因將有助於我們了解這些行星是否可以宜居。”
更強大的望遠鏡，例如詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在不久的將來，可能會帶來更好的外部地質。但是地球的親密鄰居也應受到審查。克雷格·奧尼爾（Craig O'Neill），澳大利亞昆士蘭州技術大學的地球物理學家。金星就在隔壁，過去是否有構造構造仍然存在爭議。了解其當前的單層地質學可以幫助科學家弄清楚為什麼這兩個行星的命運差異，以及板塊構造是否可以解釋為什麼一個星球主持生命，而另一個行星可能沒有。
奧尼爾告訴《現場科學》，而不是凝視著肚臍，我們將在板塊構造中進行的很多發展都來自抬頭。 ”
