我们的星球处于恒定的助焊剂。构造板 - 岩石的大块岩石划分地壳，使其看起来像是一个裂缝的蛋壳 - 令人恋爱，并开始持续重塑我们的星球 - 并且可能养活生活。

这些板彼此互相建造山脉。他们分开滑落，生下可以生长数亿年的新海洋。他们互相撇去，触发了地球破碎的地震。它们在一个名为俯冲的过程中彼此滑动，深入地进入地球的内衣，并生产将气体进入大气中的火山。不仅是地球活着，它是终身船只。因为它是唯一一个举办板块构造的人的地球 - 即持续洗牌构造板和生活，许多科学家认为这两个人可能与之相关。事实上，一些研究人员认为，换档板材有能力帮助规范星球的温度，是生命的重要因素。

这种联系提出了一种诱人的可能性，即如果科学家能够找到能够震动和轰鸣的系外行星，他们可能就能在我们的“淡蓝点”之外找到生命。因此，亚利桑那州立大学(Arizona State University)的天文学家开曼·恩特伯恩(Cayman Unterborn)开始着手确定遥远的系外行星经历板块构造的可能性。在7月3日发布到预印服务器的一篇论文中arXiv他和他的同事们目前正在进行同行评审，他们发现大多数系外行星可能无法长期维持板块构造。他们的结果仍然是不确定的，因为科学家们不完全了解板块构造是如何在地球上开始的(更不用说其他行星是如何开始的)，但他们确实表明，即使这个过程开始了，它可能不会持续很久。这意味着地球不仅是已知的太阳系中唯一拥有移动板块的行星(尽管有些板块会移动)最近的证据建议水星也可能），它也可能是银河系中的少数这样的行星之一。“如果你需要板块构造[终身]，这篇论文听起来像坏消息，”韦伯州立大学的天文学家John Armstrong说，他们没有参与这项研究。虽然，天文学家怀疑，多达4000亿个潜在的居住地球大小的行星点阵星系。即使这些星球中只有三分之一，也可以维持板块构造（作为未经证明的学习表明），那些大约130亿个行星，阿姆斯特朗表示，“仍然可能有居住的世界！”

但是板块构造对于生命到底有多重要呢?我们可以从地球的历史中找到线索。大约25亿年前，太阳非常寒冷，地球上的液态海洋应该被冻结成雪球状——但事实并非如此。科学家们认为，充当全球恒温器作用的板块构造可能是我们的救世主，因为它创造了火山，把二氧化碳喷到大气中，帮助大气保持更多的热量。然后，随着太阳变得越来越亮、越来越热，降雨将二氧化碳从大气中冲刷掉，随后板块构造运动将其潜没到地球的地幔(地核上方的热岩石层)中，将其锁住。正是这种以百万年为时间尺度的循环，帮助地球保持足够稳定的温度，以支持生命的存在。

然而，地球的例子并不能证明板块构造是一个要求为了生命。毕竟，行星可以在没有板块构造的情况下成为地质上活跃。只需看看火星，拥有太阳系中最大的火山。尽管如此，火山不再崩溃了。事实上，大多数太阳系行星（甚至是矮人的行星和卫星），曾经是地质活跃的现在是安静的。没有板块构造，火山主义迅速下降（具有一些值得注意的宫廷异常，例如木星的IO和土星的Enceladus）。因此，火星的众多但灭绝的火山没有能力将二氧化碳吹入大气中，让红星今天非常寒冷。这些例子表明板构造 - 特别是持久的板块构造 - 是调节行星温度的最佳方法，因此是生命鸡尾酒中的有用成分。

滑动板

最新的研究似乎与外产上的人类是否可能像地球一样震动的一些先前的研究。2007年的行星科学家Diana Valencia，然后在哈佛大学，得出的结论超级地球(比地球大的岩石行星)很可能存在板块构造，这几乎是不可避免的。因为比地球更大质量的行星会从其最初形成时保留更多的内部热量，而且因为热量驱动板块构造(通过地幔中下沉和上升的岩石的传送带)，板块活动应该在这些行星上延长。问题是巴伦西亚的研究(以及后来的许多研究)只分析了一个参数:行星的大小。Unterborn的研究是第一批以行星组成为基础的板块构造理论。

为了进行这种分析，Unterborn和他的同事们需要确定一颗系外行星的化学成分可能是什么样的。虽然天文学家目前可以破译出系外行星大气中的元素，但还没有办法深入观察系外行星岩石密布的内部。所以Unterborn和他的团队转向了这些行星的主恒星。因为恒星和它们的行星都是由相同的尘埃和气体组成的旋涡盘构成的，所以它们的组成成分往往是相同的。研究人员观察了近1500颗恒星(包括123颗用开普勒太空望远镜观测到的恒星，天文学家知道它们在绕系外行星运行)，然后利用计算机模型来发现这些不同成分的岩石如何对行星内部形成的高温和高压产生反应。

一旦他们知道了系外行星的地幔和地壳可能是什么样子，从地球化学的角度来说，科学家们就能够确定系外行星的地壳是否密度足以沉入地幔，就像地球的海洋板块在卡斯卡迪亚俯冲带这样的地方所做的一样——北美1000公里长的火山链是在一个板块俯冲到另一个板块下面时形成的。进行计算需要进行严格的建模:随着压力和温度在板块下降过程中上升，板块中的原子经历了一次重组，从而使板块密度更大。如果该板块的密度仍然大于周围的地幔，那么该板块将继续下沉。如果是这样的话，板块构造学说可能会繁荣几十亿年。但如果不是这样，板块停滞不前，那么板块构造就会停止，破坏生命的机会。

结果描绘了一个相当令人沮丧的结果，就宜居性而言:在在模拟的行星中，至少有三分之二的行星形成了一层浮力太大而不能下沉的地壳。Unterborn说:“如果发生俯冲作用，(板块)会下沉，它就会反弹回来。”“这就像把内胎推到水下一样。”Unterborn说，如果这些板块在运动，它们可能会相互碰撞，向上褶皱，形成像喜马拉雅山一样高的山脉链。但是，一个板块永远不会下沉到另一个板块之下，以除去多余的二氧化碳，或形成火山，向大气中喷射更多的二氧化碳。因此，地球将无法调节自身的温度，并将很容易升级为一个类似雪球或桑拿的世界。

外空地质学新领域

结果突出了行星的居住地，不能仅由金发姑娘区定义 - 这是一个行星系统中的甜蜜点，其中一个行星从其明星的轨道距离保持过热也不太冷。密度也不能单独确定作为“地球”行星的重要性。“谈到行星时，密度并不命运，”未经讨论。“地球远远超过一个地球大众，一个地球半径行星”在太阳的可居住区。除非他们考虑到地质，否则立即思考25亿年：地球将不会被认为是可居住的天文学家。

Bradford Foley, a geologist at The Pennsylvania State University who was not involved in the study, agrees with the paper’s ultimate point—that the majority of rocky exoplanets likely cannot host plate tectonics—but he argues that finer details, such as the exact percentage of those planets, cannot yet be pinned down. “I would take everything beyond the big-picture view with a grain of salt because there are uncertainties wrapped up in there that are subject to change as more studies come out,” he says.

弗利指出，其中一个不确定因素是，地质学家仍在争论板块构造是如何在地球上产生的，以及是什么继续驱动着它。问题是，即使一个板块的密度足以沉入地幔，岩石圈——行星坚硬的外壳——也必须先破裂。但是岩石圈破裂的原因在岩石圈学界一直争论不休。Unterborn通过寻找可能经历数十亿年板块构造的行星来避开这个复杂问题——如果它开始的话。Foley同意这是一个聪明的变通方法，而Unterborn则认为从科学的角度来看这更有趣，因为我们更有可能在生命进化了数十亿年的地方找到生命。但是板块构造的神奇开始的假设确实表明，即使是适当的元素鸡尾酒也不能保证一个移动和隆隆作响的表面。尽管如此，Unterborn认为，它确实使我们发现板块构造和生命的机会最大化。

Unterborn认为这项工作是在一个新的领域向前迈出的一步——一个地质学和天文学在一个可以称为外生地质学的学科中相遇的地方——这个领域始于10年前Valencia的论文。就在上周，Foley, Unterborn和他的同事们向NASA天体生物学研究所提交了一份提案，以进一步评估不同成分的材料在高压和高温下是如何反应的。Unterborn的研究基于理论计算，而新团队想要在实验室中合成这些岩石，并让它们在物理上适应这些条件。这将使他们能够描绘出更准确的画面，甚至探索改变岩石成分会如何使岩石圈破裂——这是推动板块构造运动的另一个重要标准。Unterborn说:“我认为这绝对是未来的趋势。“我很高兴能走在这一领域的前列。”