地球生命起源的秘密：科学家在系外行星寻找板块构造

数十亿年前，地球开启了一项人类迄今尚未在其他星球见过的自然过程。这一过程不仅塑造出全新地貌，还彻底重构了地球表面的碳循环，使得我们的星球在数十亿年间保持温和宜居。这个自然过程就是板块构造。

科学家认为，地球持续地对其岩石外壳板块进行归并、重塑，除了造就地球的宜居性，甚至还可能是生命出现和发展的一项不可或缺的先决条件。如果没有板块构造，湖泊河流可能早已冻结或蒸发，海洋可能缺乏营养物质，地球气候很可能早已偏离宜居轨道，生命或许无法发展到今天这样的程度。

板块构造：地球的“生命维持系统”

英国牛津大学的托比亚斯·迈尔指出，尽管其他星球上的生命可能无需板块构造也能生存，但可以确定的是，板块构造显著提升了地球生命繁衍的可能性。在他看来，若将地球比作太空飞船，板块构造便是其生命维持系统：既是循环再生装置，也是恒温调节器。

板块构造论描述了地球的岩石外壳如何碎裂成拼图般的板块，在黏稠如糖浆的地幔上漂移。在地幔高温物质向上涌出、板块相互分离的区域，裂谷沿线的火山喷发熔岩，形成新陆地；当板块发生碰撞时，其中一块可能滑入另一块下方，将低温高密度的物质推入地幔。

“若无板块构造，地球可能根本不存在液态水。”

海洋生物依赖从大陆搬运入海的养分而繁荣，而海洋生物的繁盛又将养分回馈到陆地。有科学家认为，如果不是板块构造构建大陆地壳，并不断抬升新山脉，随着陆地日益平坦，侵蚀作用将减缓，会导致海洋关键养分的枯竭。

寻找系外行星的板块构造

近年来，借助詹姆斯·韦伯太空望远镜，科学家开始探索太阳系外岩质行星的地质特征。要发现存在板块构造的行星难度极大，但若能成功，这将成为解开地球生命起源之谜、在宇宙中寻找生命踪迹的一大关键。

美国加州大学河滨分校的科尔比·奥斯特伯格认为，除非我们能够在地球之外的行星上也找到类似的踪迹并加以研究，否则就无法知道确切答案。“仅凭研究地球，我们或许永远无法知晓地球板块构造的起源。”

首颗系外“板块行星”

目光投向太阳系外，首颗可能揭示板块构造特征的行星或许是LHS 3844 b，这颗行星围绕着一颗距离地球约49光年的暗淡小恒星运行。美国马萨诸塞州哈佛-史密松天体物理中心的塞巴斯蒂安·齐巴领导的团队正在研究这颗系外行星的岩质地表。

“能找到这样的一颗行星实在太酷了，尤其这些行星距离地球如此遥远。”

这颗岩质行星发现于2018年，略大于地球，却紧贴恒星运行，其公转周期仅为12小时。这种轨道使行星形成固定潮汐，而它一半永远面向恒星，另一半则“永不见天日”，这导致其昼夜半球温差高达770°C。

未来的探索与挑战

寻找具有板块构造的行星，将面临与探测外星生命同等艰巨的挑战，甚至更为困难。尽管历经数十年研究，生命起源与板块构造形成之谜仍未找到一槌定音的答案。加拿大蒙特利尔大学的比约恩·本内克指出，这是因为地质过程的标志物往往比生命迹象更模糊。

然而，这场探索之旅终于启程了。过去三年多，詹姆斯·韦伯太空望远镜开始以前所未有的精细度揭示少数岩质行星的奥秘。借助新技术与新获得的数据，科学家们正勇敢踏入全新领域——系外行星地质学。

无论如何，这场探索之旅终于启程了。科学家们首次涉足系外行星地质学这一全新领域，致力于探索外星岩石世界的内部构造与地表特征。克雷德伯格表示，目前科学家对岩质行星的认知仍“处于最表面的阶段”。