我們的星球一直處于不斷的變化之中。構(gòu)造板塊--分裂地殼的大塊巖石，使它看起來(lái)像一個(gè)破裂的蛋殼，構(gòu)造板塊斷斷續(xù)續(xù)，不斷重塑我們的星球，并可能培育出生命。

這些板塊相互擠壓，建立山脈。它們逐漸降低，產(chǎn)生了存在數(shù)億年的海洋。它們彼此摩擦，觸發(fā)地震。它們?cè)谝粋€(gè)叫做板塊俯沖的過(guò)程中互相滑動(dòng)，深入地球的內(nèi)部，造成火山活動(dòng)。地球不僅是有生氣的，而且是生命的容器。因?yàn)樗俏ㄒ灰阎某休d板塊構(gòu)造和生命的行星，許多科學(xué)家認(rèn)為這兩者可能是相關(guān)的。事實(shí)上，一些研究者認(rèn)為，有能力幫助調(diào)節(jié)數(shù)十億年行星溫度的板塊，是生命的重要組成部分。

這種聯(lián)系提出了誘人的可能性，如果科學(xué)家們能夠找到的系外行星能產(chǎn)生地震，他們也許能夠找到超越我們的地球的生命。因此，亞利桑那州立大學(xué)的天文學(xué)家開(kāi)曼·恩特伯恩（Cayman Unterborn）著手確定遙遠(yuǎn)的外行星是否有板塊構(gòu)造的可能性。

他和他的同事發(fā)現(xiàn)的系外行星大部分可能無(wú)法維持板塊構(gòu)造很長(zhǎng)時(shí)間。他們的結(jié)果仍然不確定，因?yàn)榭茖W(xué)家們不完全了解板塊構(gòu)造如何在地球上開(kāi)始（更別提在其他行星的發(fā)展方式），但他們確實(shí)指出，即使這個(gè)過(guò)程開(kāi)始，也可能不會(huì)持續(xù)。這意味著地球不僅是已知在太陽(yáng)系中移動(dòng)板塊的唯一行星（盡管一些最近的證據(jù)表明水星可能也存在板塊移動(dòng)），它也可能是銀河系中數(shù)量很少的這樣的行星之一。盡管如此，天文學(xué)家們懷疑，多達(dá)400億個(gè)可能居住的地球大小行星遍布星系。烏特伯恩（Unterborn）的研究表明即使只有三分之一的這些行星可以維持板塊構(gòu)造，大約130億行星仍有可能是適合居住的行星！

但板塊構(gòu)造對(duì)生命而言有多重要？可以從我們自己的星球的歷史中找到提示。大約25億年前，太陽(yáng)變冷了，地球的液態(tài)海洋應(yīng)該被凍結(jié)在雪球般的狀態(tài)，只是它們沒(méi)有變成這個(gè)狀態(tài)。科學(xué)家們認(rèn)為，板塊構(gòu)造作為一個(gè)全球溫控器，可能是我們的救世主，通過(guò)創(chuàng)造將二氧化碳噴入大氣層的火山，幫助其保留更多的熱量。然后，隨著太陽(yáng)變得越來(lái)越熱，降雨量從大氣中清除二氧化碳，板塊構(gòu)造后來(lái)將其推到地球的地幔（巖心之上的熱巖層）上，將其鎖住。正是這個(gè)周期，在百萬(wàn)年的時(shí)間表里，有助于保持地球的溫度足夠穩(wěn)定，以支持生命。

然而，地球的例子并不能證明板塊構(gòu)造是生命的必要條件。畢竟，行星可以沒(méi)有板塊構(gòu)造的地質(zhì)活動(dòng)。看看火星，它擁有太陽(yáng)系最大的活火山。不過(guò)，這座火山不再?lài)姲l(fā)。事實(shí)上，大多數(shù)曾經(jīng)有地質(zhì)活動(dòng)的太陽(yáng)系行星（甚至矮行星和衛(wèi)星）現(xiàn)在都是靜止的。沒(méi)有板塊構(gòu)造，火山活動(dòng)迅速下降（有一些顯著的非構(gòu)造異常，如木星木衛(wèi)一和土星的土衛(wèi)二）。因此，火星的眾多但卻熄滅的火山?jīng)]有排放二氧化碳到大氣中的能力，這讓火星現(xiàn)今非常寒冷。這樣的例子表明板塊構(gòu)造，特別是持久的板塊構(gòu)造，是調(diào)節(jié)行星溫度的最佳方法，因此是生命中的有益成分。

最新的研究似乎與先前的調(diào)查系外行星是否存在板塊運(yùn)動(dòng)相矛盾。2007年哈佛大學(xué)的行星科學(xué)家戴安娜·巴倫西亞（Diana Valencia）得出結(jié)論，超級(jí)地球（比地球更大的巖石行星）很可能承載板塊構(gòu)造，這實(shí)際上是不可避免的。因?yàn)楸鹊厍蚋蟮男行菚?huì)從初始形成中保留更多的內(nèi)部熱量，因?yàn)闊崃框?qū)動(dòng)板塊構(gòu)造（通過(guò)地幔中下沉和上升的巖石的輸送帶），板塊活動(dòng)應(yīng)該在這樣的行星上時(shí)間更長(zhǎng)。問(wèn)題在于巴倫西亞的研究（后來(lái)的許多研究）只分析了一個(gè)參數(shù)：行星的大小。根據(jù)地球的構(gòu)成，烏特伯恩（Unterborn）的研究是第一個(gè)解決板塊構(gòu)造的研究。

為了進(jìn)行這個(gè)分析，烏特伯恩（Unterborn）和他的同事需要確定一個(gè)外行星的化學(xué)成分是什么樣的。雖然天文學(xué)家目前可以在外行星的氣氛中破譯這些元素，但是呢還沒(méi)有辦法深入到外行星的巖石內(nèi)部。所以烏特伯恩（Unterborn）和他的團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向了行星的宿主恒星。因?yàn)楹阈呛退鼈兊男行鞘怯上嗤臏u旋狀塵埃和氣體構(gòu)成的，它們往往是由相同的物質(zhì)構(gòu)成的。研究人員研究了近1500顆恒星（包括開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡觀察到的123顆太陽(yáng)系外的行星軌道），然后用計(jì)算機(jī)模型發(fā)現(xiàn)這些不同組成的巖石對(duì)行星內(nèi)部形成的高溫度和壓力的反應(yīng)。

一旦他們了解了外行星的地幔和地殼可能是什么樣子，就地球化學(xué)而言，科學(xué)家們能夠確定這個(gè)外行星的外殼是否足夠密集，足以沉入地幔中，正如地球的海洋板塊在卡斯卡迪亞俯沖帶，是北美長(zhǎng)達(dá)1000公里的火山鏈，是一個(gè)板塊在另一個(gè)板塊下俯沖而形成的。進(jìn)行計(jì)算涉及嚴(yán)格的建模：隨著板塊下降期間的壓力和溫度的升高，板中的原子經(jīng)歷重組，使板塊更密集。如果板塊比周?chē)牡蒯Ｃ軐?shí)，那么板塊將繼續(xù)下沉。如果是這樣的話，板塊構(gòu)造可能會(huì)持續(xù)幾十億年。但如果不是這樣，板塊停止運(yùn)轉(zhuǎn)，板塊構(gòu)造就會(huì)關(guān)閉，危及生命出現(xiàn)的機(jī)會(huì)。

在可居住性方面，顯示出令人沮喪的結(jié)果：至少有三分之二的模擬行星構(gòu)成一個(gè)太沉重的地殼。烏特伯恩（Unterborn）認(rèn)為：如果俯沖發(fā)生，板塊下降，它將會(huì)突然反彈回來(lái)。如果這些板塊正在移動(dòng)，他們可能彼此碰撞，向上折疊，形成像喜馬拉雅山一樣高的山脈，但是一個(gè)板塊絕不會(huì)俯沖下面的另一個(gè)板塊去除多余的二氧化碳或形成了將更多的將二氧化碳噴入大氣層的火山。因此，地球?qū)o(wú)法調(diào)節(jié)自己的溫度，并很容易升級(jí)成一個(gè)類(lèi)似冰雪或蒸氣的世界。

結(jié)果強(qiáng)調(diào)，行星的可居住性不能僅由金發(fā)區(qū)定義，金發(fā)區(qū)指在一個(gè)行星系統(tǒng)的軌道離其恒星的距離，使它既不太冷也不太熱。密度也不能決定什么事“類(lèi)地行星”。烏特伯恩（Unterborn）說(shuō)：“密度不能決定行星的命運(yùn)。這個(gè)行星需要一個(gè)地球質(zhì)量，需要一個(gè)地球半徑，并且在其恒星的可居住區(qū)?！被厮莸?5億年前：除非考慮到地質(zhì)，否則地球不會(huì)被認(rèn)為是外星人可居住的天體。

賓夕法尼亞州立大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家布拉德?！じ＠˙radford Foley）認(rèn)同大多數(shù)巖石的外行星可能不會(huì)承載板塊構(gòu)造，但他認(rèn)為，更精確的細(xì)節(jié)，例如這些行星的確切百分比，還不能確定。他說(shuō)：“我會(huì)把大部分的東西放在一邊，因?yàn)橛行┎淮_定因素會(huì)隨著更多的研究結(jié)果而改變。”

布拉德?！じ＠˙radford Foley）指出，其中一個(gè)不確定因素是，地質(zhì)學(xué)家們?nèi)栽跔?zhēng)論板塊構(gòu)造如何在地球上開(kāi)始的，以及現(xiàn)今扔在繼續(xù)推動(dòng)板塊構(gòu)造的原因。問(wèn)題是，即使一塊板足夠密實(shí)地沉入地幔中，行星的巖石圈首先要破裂。但是，引起巖石圈破裂的原因在這個(gè)領(lǐng)域引起了激烈的爭(zhēng)論。烏特伯恩（Unterborn）通過(guò)尋找可能能夠經(jīng)歷數(shù)十億年的板塊構(gòu)造的行星來(lái)回避這種問(wèn)題。但是假設(shè)板塊構(gòu)造神奇地開(kāi)始了，即使是適當(dāng)?shù)脑鼗旌?，也不能保證板塊移動(dòng)。然而，烏特伯恩（Unterborn）認(rèn)為，它確實(shí)最大限度地增加了找到板塊構(gòu)造和生命的機(jī)會(huì)。

烏特伯恩（Unterborn）將這項(xiàng)研究視為新領(lǐng)域的一個(gè)進(jìn)步，他和他的同事向NASA天體生物研究所提交了一項(xiàng)建議，以進(jìn)一步評(píng)估不同成分的物質(zhì)如何在高壓和高溫下反應(yīng)。而烏特伯恩（Unterborn）的研究是基于理論計(jì)算，新的小組想在實(shí)驗(yàn)室里合成這些巖石，并將它們物理化處理。這將使他們能夠繪制出更精確的圖像，甚至可以探索如何改變組成可能會(huì)破壞巖石圈的另一個(gè)重要的啟動(dòng)板塊構(gòu)造的標(biāo)準(zhǔn)。