沒有板塊構造，地球可能就無法維持生命
2020-08-09 識知聊科普什麼是板塊構造？
從世界地圖上看，某些大洲的海岸線似乎是相輔相成的。如果我們可以將它們拉近一點，它們看起來就像可以像拼圖一樣鎖在一起。這不僅僅是眼神！現在，地質學家認為，北美，非洲，南美和歐洲曾經是一個連續的陸地，或者是一個叫做Pangea的大洲 。
Pangea最終大約在2.3億年前分裂成碎片。這些碎片散布成今天我們知道的各大洲。 地球物理學家阿爾弗雷德·韋格納（Alfred Wegener） 於1900年代初首次提出了這種關於大陸漂移的理論，但當時他的想法並沒有獲得太大的關注-人們認為這太奇怪了。畢竟，我們腳下的地面堅如磐石，對吧？
越來越多的證據支持大陸漂移的想法。在地球海洋的兩邊都發現了來自相同動植物的化石，這表明曾經相距遙遠的海岸線曾被連接起來。同樣，巖石的年齡和類型也相匹配。
然後在1950年代，地質學家發現了大西洋中部的山脊，該山脈沿海床延伸。該山脊是 地球上最大的地質特徵 ，已被列為世界遺產。大部分山脊都位於遠洋深處。但是在包括挪威，英國和巴西在內的一些景點中，山脈在水面之上彈出，形成島鏈。
在研究山脊周圍的海底時，地質學家得知，他們所看的山脊越遠，海底年齡就越大。1962年， 地質學家哈裡·赫斯（Harry Hess） 提出，這種年齡差異是由於海底擴散引起的。在山脊處，巖石被迫從地球內部升起，形成新的海底，這有效地將較舊的層推開了。
板塊構造學說將所有這些證據結合在一起。地球的核心比其表面要熱得多。實際上，大約在6000攝氏度，我們行星的中心大約和太陽表面一樣熱。所有這些能量都從巖心向外推動，並在地殼或外層正下方的地幔上施加壓力，使其位於上方的巖石層上。
當地球地幔的更多內部層變熱時，它們變得不那麼稠密，並且變得更靠近地球表面。在這裡，它們可以冷卻，然後以對流的方式再次向下移動。（這與烤箱中的空氣對流相同。）
在地球的最外層是巖石圈，巖石層比地幔要堅硬得多。但是巖石圈不是固體-它有裂縫，將其分解成板塊。因此，地幔中的所有運動都圍繞著構成地球巖石圈的板塊移動，從而將各大洲拉到一起。
平板以每年約2英寸的速度移動，實際上比指甲的生長速度快（每年約1.6英寸或41毫米）。
平板以每年約2英寸的速度移動， 實際上比指甲的生長速度快（每年約1.6英寸或41毫米）。我們之所以知道這一點，是因為NASA的科學家使用衛星雷射成像將板塊的運動追蹤到毫米級的精度 。
因此板塊構造描述了地球表面的不斷運動和變化。大西洋中脊等斑點標誌著板塊之間的邊界。壓力升高時發生地震，這些板塊相互碰撞或滑動。火山噴發與構造運動有關。大約在五億年前，喜馬拉雅山脈開始形成板塊碰撞。
我們需要板塊構造嗎？
但是，所有這些運動都超出了偶發的地震或火山噴發的範圍，它推動了地球表面的不斷變化。越來越多的研究表明，這種更新可能是生命存在的必要要素。
板塊構造運動推動地球表面不斷變化。越來越多的研究表明，這種更新可能是生命存在的必要要素。
板塊構造影響碳循環，幫助調節大氣，從而最終有助於使我們的地球表面保持在舒適的，不太熱也不很冷的溫度。
太陽並不總是像現在那樣散發熱量。大約20億年前，我們的星球將變得更冷，由於火山噴發（由於板塊構造的原因），可能向空氣中添加了足夠的二氧化碳以捕獲足夠的熱量以提高地表溫度。
現在，太陽以及地球都開始升溫，降雨可以將二氧化碳從大氣中轉移到海洋中。在那裡，由於構造板塊試圖滑入其他板塊之下，它 陷入了地幔，這一過程稱為俯衝。
板塊構造也激起了海床的化學作用，引起了多種形式的海洋生物，包括我們指望在大氣中產生氧氣的海洋生物 。
其他行星是否顯示板塊構造跡象？
隨著我們星球的老化，它會冷卻下來，使所有這些運動停止。
一些行星科學家認為這種冷卻是火星發生過的事情。我們的行星鄰居可能與地球位於同一條進化路徑上，但由於它的體積較小，它的冷卻速度也可能更快。紅色星球曾經也有活動的板塊，這在外部是有可能的-它確實擁有我們太陽系中最大的火山奧林匹斯山-但其表面一直處於不活動狀態超過40億年。
水星 還在其地形中顯示出一些階梯狀特徵，這可能表明過去的構造活動。
但是我們還不知道地球的板塊如何開始運動以及何時開始運動，而且如果沒有這些起源故事的細節，我們還無法確定其他行星容納板塊構造的可能性。行星支撐板塊構造的能力在很大程度上取決於構成該行星的元素。特別是，矽和鈉含量更高的行星不太可能像我們在地球上看到的那樣能夠維持構造活動。
科學家估計，我們銀河系中可能有多達400億個類地球系外行星。這意味著可能有130億個行星承載板塊構造。
通過研究恆星的組成並將這些恆星元素的豐度轉化為它們在運行的行星的推測豐度，最近的一項研究發現，只有三分之一的太陽系外行星 可以容納板塊構造，至少足夠長以使複雜的生命得以演化。
三分之一可能仍然很多。根據克卜勒發現的類地球系外行星的統計分析，美國航空航天局的科學家估計，我們銀河系中可能有多達400億個類地球系外行星。這意味著可能有130億個行星承載板塊構造。我們尚無法確定。因此，目前我們的地球仍然是稀有寶石。
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圖源：亞歷克·布倫納，哈佛大學 如果沒有板塊運動，地球上就不會有大陸、山脈，甚至生命本身。新的證據表明，這種地質過程至少在32億年前就開始了，這比我們預期的時間要早得多。科學家發現來自澳大利亞的古代巖石帶有磁性特徵，這可能與太古宙(40億到25億年前)的側向運動有關。 這項研究的作者之一、來自哈佛大學古地磁實驗室的地質學家亞歷克布倫納在一份新聞稿中說，基本上可以說，這個地質證據可以將地球板塊構造的記錄往前追溯至地球歷史的更早時期。根據我們發現的證據，似乎板塊構造更有可能發生在早期地球上，這就證明地球比很多人想像的更像今天的地球。 -
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外星撞擊可能觸發了地球構造的形成
板塊構造在地球的地質演化中起著至關重要的作用。此外，許多科學家認為，地球的地質活動可能在生命的進化中扮演了重要的角色，甚至對一個行星的宜居性來說是必不可少的。如果撞擊發生在一個地幔較薄的地點，它可能會增加已經由增薄過程造成的浮力差異，並觸發構造活動。奧尼爾說:「根據我們的發現成果，在板塊構造被認為已經開始的時期，撞擊歷史和構造反應之間存在著物理聯繫。 -
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