板块构造是生命形成必要条件吗？造能增加生命存在的可能性

地球由几大板块构成。

木卫二上有可能存在生命。

没有了板块构造，地球将变成金星那样的炼狱。

　　 北京时间2月10日消息，据国外媒体报道，从微生物到哺乳动物，地球上的生物可谓应有尽有。但就算把地球上的生物清除一空，地球依然是一颗“生机勃勃”的星球。

　　地核中的熔岩不断翻腾搅动，创造出包围着地球的磁场。火山喷出滚烫的气体，岩浆凝固成新的地面。地表的各大板块彼此来回推搡碰撞，山脉由此形成，地形也随之改变。

　　地球不仅仅是生命的载体，它本身就是生命。但它的地质新陈代谢过程恰好使地球成为了一颗宜居的星球。如果地球只是宇宙中一颗冰冷、死寂的巨石，我们所熟知的生命也许根本就无从存在。至少在当今的地球上，地质与生物之间存在着密不可分的关系。

　　在所有行星中，地球是唯一有着板块构造的星球，也是唯一已知存在生命的星球。但这是否意味着地质板块是生命形成的必备条件呢？我们还无法确定。

　　天文学家已经在太阳系之外发现了数千颗行星，其中有些可能属于宜居星球。板块构造能增加生命存在的可能性，特别是较为复杂的生命体。如果外星人确实存在，它们可能也生活在像地球一样地质活动较为活跃的星球上。

　　但探测器对太阳系进行探索后发现，地球的地质活动并不是独一无二的。虽然月球和火星都没有板块构造，但它们都存在“月震”或“火震”。

　　木星的一些卫星上有活跃的火山和热泉。水星周围有磁场，说明它至少有一部分核心物质处于熔化状态。就连一度被看作冰天雪地、死气沉沉的冥王星上，似乎也遍布着高耸的冰山和冰川，比科学家原本预想的有生机得多。

板块构造实现了碳元素在地球内部和外部之间的循环。

海底热泉中存在丰富的生态系统。

　　不过，光有地质活动还无法与板块构造相提并论。地球是太阳系中唯一外壳分成了几块的星球，就像破裂的蛋壳一样。这些坚硬的板块漂浮在较为柔软的地幔上方，厚度最多可达数百公里。

　　太阳系中的其它星球同样古老，表面密密麻麻地分布着数百万年、甚至数十亿年来形成的撞击坑。但在地球上，板块会漂移、碰撞，不断改变着地表形态。在中洋脊构造中，岩浆会向上涌出，形成新的海底地壳，并将原有板块向两侧推开。

　　而当两大板块相互挤压时，一侧板块可能会并入另一侧板块底部，这一过程名叫“潜没”，会形成深深的海沟，或导致火山爆发。有时两侧板块则会同时向上运动，构成喜马拉雅之类的山脉。

　　这些对于地球上的生命而言都有至关重要的意义。

　　在这些过程中，地球内部会吸收或释放碳元素，从而调节大气中的二氧化碳含量。而二氧化碳是一种温室气体，若浓度过高，大气层便会蓄积过多的热量。

　　“地表温度正不断上升，地球最终会变成金星一般的炼狱。”耶鲁大学地质物理学家朱·科雷纳加（Jun Korenaga）指出。而二氧化碳若含量过低，地球又会变得过于寒冷、不适合生命居住。

　　因此，碳循环起到了全球温度调节器的作用，在需要时可自动进行调节（但在人类活动排放的过量二氧化碳面前，它就无能为力了）。气候变暖时，降雨量也会增多，有助于吸收大气中过多的二氧化碳。

科学家已经发现了数千颗地外行星。

夏威夷火山的喷发与板块运动无关。

地球表面在远古时期的模样。

　　二氧化碳会溶解在雨水中，降落到裸露的岩石上。雨水与岩石发生的化学反应会使岩石中的碳和钙等矿物质析出，并随着河流汇入海洋，形成碳酸盐岩、以及贝壳等有机物。

　　这些碳酸盐岩位于海底，其所在的板块发生潜没之后，碳元素也就进入了地球内部。接着，火山再将这些碳元素以二氧化碳的形式喷回大气中。

　　历经数亿年时间，这一过程终于构成了完整的循环。

　　在这一循环中，每个环节都离不开地壳板块的作用。板块潜没不仅能将碳元素带回地幔中，其它板块活动还能将新形成的岩石带回地表。这些裸露的岩石进而发生化学反应、释放出矿物质。板块活动形成的山脉可以使空气向上流动，在高处冷却、凝结，形成降雨，进而吸收大气中的碳元素。

　　火山也至关重要。“板块活动有助于延长火山活跃时间。”宾夕法尼亚州立大学的地质物理学家布拉德·弗利（Brad Foley）指出，“若没有火山将二氧化碳喷回大气层，地球就会变得极为寒冷，变成一片冻土。”

　　温暖的气候是宜居的根本。但除此之外，板块活动还发挥了其它作用。例如，侵蚀和风化过程会将岩石中的铜、锌、硫等元素带入海中，它们为浮游生物等生物提供了重要的营养物质。在远古时期，这些元素大大增加了地球上的生物多样性，如5.4亿年前的寒武纪生命大爆发等。还有相关证据显示，在侵蚀作用较为贫乏的时期，往往伴随着大规模物种灭绝事件，因为海洋生命获得的营养物质不够充足。

　　板块活动还创造了丰富多样的环境，促进了生物进化。数百万年以来，各大陆在地球表面四处漂移，从一种气候变化到另一种气候。若没有板块构造，地球的地形地貌就不可能如此丰富，也就不可能有如此多彩纷呈的生命。

　　板块活动也与海底热泉密切相关。海水从板块相接处流入缝隙中，被岩浆加热到数百度。滚烫的海水被喷回海中，便形成了海底热泉。这一地质构造最早发现于上世纪70年代末，蕴藏着丰富的生态系统。一些科学家认为，地球上的第一批生命也许正是在类似的海底热泉中形成的。

　　持续不断的板块运动甚至还可能与地球磁场的形成有关。磁场就像一层保护罩，防止太阳风破坏地球大气层——大气层可能也是生命存活的必备条件。地核中熔化的铁不断地翻腾搅动，从而形成了磁场。而地核的剧烈搅动则是由对流引起的：较热的液体上涌，较冷的物质下沉。磁场的形成取决于地核中是否会发生对流，对流的发生则取决于地球的降温速度。

　　“板块构造会加快地球内部的降温速度。”华盛顿卡内基学会的地质物理学家彼得·德里斯科（Peter Driscoll）指出。降温速度下降会引发对流现象，进而形成磁场。火星和金星都没有板块构造，也没有液态的内核、更别提磁场和生命了。

　　不过，虽然板块构造对于当今地球上的生命而言至关重要，它对于地外生命又如何呢？

　　天文学家估计银河系中有多达一千亿颗行星，其中有许多与地球大小相仿、且位于所谓的宜居带中，温度既不过高、也不过低，刚好可使水保持液态。科学家已经在距太阳系最近的恒星比邻星周围发现了一颗这样的行星。

　　位于宜居带中、表面有液态水，这是生命存在的最关键要素。在此之后，就要考虑板块构造了。